19. Mission PK-3 Plus

BLOG: Zündspannung

Blick über den Plasmarand
Zündspannung

Dies ist eine Serie von Berichten von meinem Kollegen, Dr. Peter Huber, von der 19. Mission des Plasmakristall-Experiments PK-3 Plus auf der Internationalen Raumstation. Ich bin leider wieder nicht dabei, da ich ja mittlerweile in Berkeley in den USA bin.

So, jetzt sind wir wieder in Korolev. Ich habe wieder die Ehre, von dieser 19ten Mission zu berichten. Eigentlich hätte sie letzte Woche stattfinden sollen. Aber außerplanmäßig wurden Außenarbeiten an der ISS fällig, so wurde unsere Mission relativ kurzfristig um eine Woche verschoben.

Wegen des ganzen hin und hers gab es schließlich einige terminliche Probleme: unser PI und unser PT (Principal investigator und principal theoretician ;o) ) hatten Konferenztermine und können dieses Mal nicht dabei sein. Auch unser Kollege aus Russland, der bisher bei praktisch allen Versuchen den Kosmonauten am Mikrofon begleitet hat, hat an einem Tag einen anderen Termin. Zum Glück ist Forschung ja eine Teamarbeit und so können auch wir Verbliebenen vor Ort entscheiden, falls eingegriffen werden muss. Die Prozeduren sind ja bestens vorbereitet und laufen weitgehend autonom. Bleibt nur zu hoffen, dass wir die Verantwortung für eine besonders gute Mission übernommen haben. Bis jetzt sieht es sehr gut aus.

In zwei Prozeduren versuchen wir, die Teilchenwolke zu komprimieren, in dem wir zusätzlich größere Teilchen einstreuen. Diese ordnen sich im äußeren Bereich der Wolke an und lassen den kleineren Teilchen weniger Raum. Dabei beobachten wir, wie sich das Kristallisationsverhalten bei erhöhter Dichte verändert.

Eine Prozedur konzentriert sich darauf, die Kristallisation im äußeren Bereich der Wolke zu studieren. Bisher hatten wir keine Möglichkeit, die Teilchen dort mit hoher Auflösung aufzunehmen. Allerdings ist dieser Bereich sehr interessant, weil die Kristallisation in vielen Fällen in diesem Bereich beginnt. Dazu fahren wir den Verschiebetisch in Blickrichtung dem Beobachter entgegen. Wir sind gespannt, wie die Welt unter diesem Aspekt sich verhält.

Die Prozedur am letzten Tag schließlich untersucht eine besonders interessanten Effekt: Wir streuen zwei sehr ähnliche Teilchengrößen ein und wollen Kristallisation an der Grenze zwischen diesen Beiden beobachten. Bislang haben wir kein Experiment in dieser Art je durchgeführt. Daher müssen wir die Teilchenzahl erzeugen, in dem der Kosmonaut in Rücksprache mit uns die Menge schrittweise erhöht. Wir werden dabei über das Livevideo kontrollieren, wie die Teilchenwolke aussieht. Hoffentlich haben wir dann gerade eine gute Videoverbindung. Dazu stehen wir dann auch fast eine Stunde mit dem Kosmonauten im Funkkontakt.

Der letzte Teil dieser Prozedur befasst sich mit der Entmischung von Teilchen: Wir streuen zwei unterschiedliche Teilchenarten ein. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Größe erreichen sie an unterschiedlichen Positionen in der Entladung ihr Kräftegleichgewicht. Also werden sich die Teilchen auf dem Weg vom Einstreuort ins Kammerzentrum allmählich entmischen. Diesen Effekt wollen wir beobachten.

Mierk Schwabe

Veröffentlicht von

Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

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