Die Planeten - Simulationskammer des DLR Instituts für Raumsimulation

H. Kochan (1), W. Feibig (1), R. Willnecker (1), M.V. Gerasimov (2), B. Speth (3), U. Köhler (3) und S. Weckesser (3)

(1) DLR, Institute for Space Simulation, 51140 Köln, FRG; (2) Space Research Institute, Moscow, 117810, Russia; (3) PINK GmbH Vakuumtechnik, 97865 Wertheim, FRG

Kometare Prozesse, die in situ von der zur Zeit vorbereiteten ROSETTA Mission 2003 zum Kometen Wirtanen untersucht werden sollen, werden möglicherweise wie seinerzeit die GIOTTO-Mission für die Kometensimulationsexperimente (KOSI) im Weltraumsimulator der DLR einen Anstoß zu Simulationen im irdischen Labor geben. Ähnliches wird für die wissenschaftliche Begleitung der Mars-Experimente in den Jahren 2003/2005 gelten. Derartige Experimente benötigen die entsprechenden physikalischen Versuchsbedingungen, die möglichst gut der Realität entsprechen sollten. Bei der Untersuchung von Prozessen auf Himmelskörpern mit Atmosphäre kommt zu den Anforderungen bei Kometen noch die nach der Aufrechterhaltung eines stabilen atmosphärischen Drucks und einer entsprechenden Gaszusammensetzung hinzu. So muß im Fall einer Mars-Simulation als wesentliche Änderung der Ver-suchsbedingungen gegenüber den Kometenexperimenten eine höhere Temperatur (-50°C) und eine CO2-Restgasatmosphäre von etwa 7 Millibar Druck realisiert werden.

Um die Prozesse im Innern der Kammer total von der Außenwelt abzuschirmen, bietet sich das Prinzip eines Dewar-Behälters an, der im we-sentlichen aus einer doppelwandigen Außen-haut mit einem Zwischenvakuum besteht. Die Kaltwandteile, Deckel, Zylinder, Boden, werden mit gepulst zugeführtem flüssigen Stickstoff in ihrer Betriebstemperatur geregelt. Drei unabhängig voneinander arbeitende Kühlteile stellen eine gute Stabilität der gewünschten Experiment-Temperatur sicher. Der eigentliche Experimentierraum ist bei einem Innendurchmesser von 1.40 Metern, 1.80m hoch. Es können aber auch, wie im Rahmen des KOSI-Pro-gramms, gezielte Experimente, Bohrversuche und Probennahmen durchgeführt werden. Über eine Vielzahl von Flanschen sind jede Art von Zuführungen, der Einsatz von Manipulatoren, Sonnenbestrahlung und optische Beobachtungen möglich. Das Endvakuum liegt bei 10-6 Torr. Die Überwachung und Steuerung der Subsysteme Kälte und Vakuum erfolgt mit einem Rechnersystem.

Bild 1:
Die obige Skizze zeigt einen Schnitt durch die Planetenkammer.

Bild 2:
Die obige Abbildung zeigt die neue Planeten-Simulationskammer