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PP - Permittivity Probe

Permittivitäts-Sonde

Messprinzip von PP mit Sende- (TX) und Empfangssensoren (RX)

Die Permittivity Probe soll den Wassereisgehalt in der kometaren Oberflächenschicht und seine Veränderung mit der Zeit bestimmen.

PP verwendet dazu die Quadrupoltechnik, bei der zwei Elektroden, verbunden mit einem Wechselstromgenerator, einen variablen Strom im Kometenboden induzieren. Zwei weitere Elektroden registrieren die resultierende Spannung und Phase. Insgesamt gibt es auf der Kometenlandesonde Philae drei Sendeelektroden (in einem Landerfuß und auf den Experimenten MUPUS-Pen und APX) und zwei Empfängerelektroden (in den beiden übrigen Landerfüßen). Durch die veränderbare Geometrie der vier Elektroden lassen sich Rückschlüsse auf die räumliche Verteilung des Oberflächenmaterials bis zur einer Tiefe von 2 m ziehen.

PP electrode (brown mesh) below the hammering mechanism of the MUPUS-Pen experiment

Auf diese Weise werden die elektrische Leitfähigkeit und die Permittivitätszahl des Kometenmaterials ermittelt. Diese Materialparameter reagieren sehr empfindlich auf das Vorhandensein von polaren Molekülen, im besonderen von Wasser, sowie deren Temperatur. Deshalb kann der Wassergehalt der Oberfläche, der in Abhängigkeit von der Entfernung des Kometen zur Sonne und im Verlauf eines Kometentages schwanken dürfte, vermessen und eventuell die Produktionsrate von Wasserdampf bestimmt werden. Dies liefert das Ausgasungsverhalten und somit Hinweise auf die innere Zusammensetzung des Kometen.

Im passiven Modus kann dieses Instrument Plasmawellen bis 10 kHz, die durch die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit den emittierten Teilchen und dem Gas des Kometen entstehen, registrieren und damit die Kometenaktivität bestimmen.

PP wurde am Finnischen Meteorologischen Institut (FMI), Helsinki, in Zusammenarbeit mit dem Technologiezentrum ESTEC der ESA entwickelt und gebaut.

Eigenschaften von PP:
Sendefrequenz:	0,01 bis 10 kHz
Empfangsfrequenz:	20 kHz
Masse:	270 g
Leistung:	≤ 320 mW

Weitere Informationen / Links:

• Permittivity Probe
  (FMI - Finnish Meteorological Institute)
• MUPUS Homepage
  (Institut für Planetologie der Wilhelms-Universität Münster)