MAIA
Sanddünen wandern, indem der Wind Partikel an der einen Seite gegen die Gravitation abträgt und Gravitation sie auf der Windschattenseite wieder ablagert. Aber was würde passieren, wenn die Sandkörner den Wind spürten, nicht aber durch die Erdgravitation zurückgezogen würden? Ohne fehlende Gravitation würde sich die Düne einfach in eine Wolke aus Sandkörnern auflösen. Während der Planetenentstehung sind ähnliche Situationen denkbar, in denen nur lose gebundene Partikel von Sandkorngröße einen kilometer-großen Körper mit nur wenig Eigengravitation bilden. Ein solcher Körper wird häufig Planetesimal genannt. Die Fluchtgeschwindigkeit auf einem Planetesimal beträgt nur wenige Meter pro Sekunde. Da sich Planetesimale während ihrer Entstehung zunächst noch in einem dünnen aber schnellen Wind bewegen, sind sie anfällig für Erosion.
Die dem Experiment zugrundeliegende Frage ist, unter welchen Bedingungen solche Körper stabil sind. Wie hoch dürfen der Druck und die Windgeschwindigkeit höchstens sein, um einen Planetesimalen mit gegebener Größe und damit gegebener Eigengravitation nicht aufzulösen?
Um diese Frage zu untersuchen, wird eine Probe aus mm-Partikeln in einem Niederdruck-Windkanal beobachtet, bei dem Druck und Windgeschwindigkeit variiert werden können. In der Schwerelosigkeitsphase von Parabelflügen wirken verbleibende Kräfte in der Größenordnung von einem Hundertstel der Erdbeschleunigung. Diese Restgravitation wird im Experiment genutzt, um mit dem Staubbett die Oberfläche eines Planetesimalen mit entsprechender Schwerkraft zu simulieren. Der Wind in der Experimentkammer wird mit einem rotierenden Zylinder realisiert. Der 20 Zentimeter große Zylinder kann mit einer Frequenz von bis zu 200 Hertz rotiert werden und generiert in der Niederdruckkammer eine Scherströmung mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Metern pro Sekunde. Diese Geschwindigkeit ist so groß wie die Windgeschwindigkeit, welche ein Planetesimal im dünnen Gas des Planetenentstehungsgebietes erfährt.