N. Reichenbach, J. Hupfer, T. Hoerth, F. Schäfer

Zur Vermeidung von Kollisionen von erdnahen Objekten (NEOs) mit der Erde besteht die Möglichkeit, mit einem kinetischen Impaktor durch einen Impulstransfer dieses NEO von seiner Bahn abzulenken. Der Impuls nach dem Impakt eines kinetischen Impaktors auf einen Asteroiden ist aufgrund der dabei entstehenden Auswurfsmasse entgegen der Einschlagsrichtung größer als der Initialimpuls des Impaktors vor dem Einschlag. Dabei ist die Größe des Impulstransfers von verschiedenen Faktoren, wie z.B. der Form des Impaktors, abhängig. Am Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI) in Freiburg im Breisgau wird diese Möglichkeit zur Asteroidenabwehr experimentell untersucht. Mit einem zweistufigen Leichtgasbeschleuniger werden Aluminiumprojektile auf asteroidenähnliche Materialien beschleunigt. In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der Projektilgeometrie auf den Impulstransfer untersucht. Dabei wurden Projektile mit unterschiedlichen Geometrien, aber mit identischen Randbedingungen (Masse und Impaktgeschwindigkeit) auf Porenbetonsteine beschleunigt. Dabei ergab sich die Erkenntnis, dass Projektile, die keine kugelförmige Projektilgeometrie (z.B. Zylinder oder Quader) aufweisen, einen größeren Impulstransfer verursachen als kugelförmige Projektile. Weiterhin wurde der Anstellwinkel der Projektile gemessen. Dieser kann den Impulstransfer ebenfalls beeinflussen.

To prevent collisions between near-Earth objects (NEOs) and Earth, a kinetic impactor can be used to deflect the NEO from its trajectory through momentum transfer. Due to the resulting ejecta mass, the momentum after impact on an asteroid is greater than the impactor's initial momentum before impact. The magnitude of this momentum transfer depends on various factors, such as the shape of the impactor. At the Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institute (EMI) in Freiburg im Breisgau, this asteroid deflection method is being experimentally investigated. Aluminum projectiles are accelerated onto asteroid-like materials using a two-stage light-gas accelerator. This study examined the influence of projectile geometry on momentum transfer. Projectiles with different geometries, but identical boundary conditions (mass and impact velocity), were accelerated onto aerated concrete blocks. The study revealed that projectiles with a non-spherical geometry (e.g., cylinders or cuboids) cause a greater momentum transfer than spherical projectiles. Furthermore, the angle of attack of the projectiles was measured, as this can also influence momentum transfer.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014, Augsburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2014

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2014101024049

Impaktexperimente, Projektilgeometrie

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10.10.2014