Ziel des Projektes ist die Erstellung eines Modells für Staub (Kleinmeteoriden, etwa 1/1000 bis 1 mm Groß) wie er in der Umgebung des Planeten Saturn vorkommt. Die Arbeiten werden von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) finanziert (ESA Contract No. 4000143242/23/NL/CRS). Ein Hauptziel ist dabei die quantitative Bewertung des Risikos, das von Einschlägen von solchen Kleinmeteoroiden auf zukünftige Raumsonden ausgeht, die den Saturn und seine Monde erkunden werden.
Abgesehen von der Risikobetrachtung ist das Saturnsystem mit seinen Ringen auch ein interessantes wissenschaftliches Ziel für die Erforschung von kosmischem Staub. Die Eisfontänen des aktiven Mondes Enceladus speisen etwa Staub in den E-Ring des Saturn ein, Wechselwirkungen zwischen Kleinmonden setzen Staub in der Nähe der F- und G-Ringe frei, und Einschläge interplanetarer Meteoroiden auf Saturnmonde erzeugen Staubwolken, welche sich im Raum um Saturn ausdehnen.
Im Rahmen des Projekts wird die Dynamik von Staubpartikeln im Saturnsystem in Abhängigkeit von der Teilchengröße modelliert. Die Bewegung wird von den Staubquellen (Monde, Ringe) bis zu den Senken (Aufprall auf Monde, Ringe, Saturn und Entweichen aus dem System) verfolgt, wobei alle relevanten Kräfte und Mechanismen wie Gravitation, Sonnenstrahlung, elektromagnetische Kräfte sowie die Wechselwirkung mit dem magnetosphärischen Plasma berücksichtigt werden.
Das Modell wird eine quantitative Aussage über die räumliche Verteilung des Staubs im Saturnsystem liefern, sowie über die Staubgeschwindigkeiten und die zeitliche Variation während eines Saturnjahres (~30 Erdjahre). Das Modell wird sich auf Beobachtungsdaten stützen, vor allem auf die Ergebnisse der Cassini-Orbiter-Mission, die das Saturnsystem von 2004 bis 2017 erforscht hat.
DRITTMITTEL • PROJEKTFÖRDERUNG