PP-anturi mittaa komeetan vesipitoisuutta

Philae-laskeutujan jalkoihin sijoitettu permittiivisyysanturi PP mittaa komeetan pintakerroksen vesipitoisuutta ja sen muutoksia komeetan lähestyessä Aurinkoa.

Permittiivisyysanturi PP on osa komeetan pinnan fysikaalisia ominaisuuksia mittaavaa SESAME-laitepakettia komeetan pinnalle laskeutuneessa Philae-aluksessa. PP on rakennettu Ilmatieteen laitoksella ja sen toiminnasta vastaa laitteen päätutkija, tutkimuspäällikkö Walter Schmidt.

PP mittaa pinta-aineen sähkönjohtavuutta ja sähköistä permittiivisyyttä kvadrupolitekniikalla, jossa kaksi vaihtojännitteeseen kytkettyä elektrodia syöttää vaihtovirtaa komeetan pintaan. Tästä aiheutuva vaihteleva sähköinen potentiaali ja sen vaihe-ero syöttöjännitteeseen nähden mitataan kahdella muulla elektrodilla.

Mitatut suureet riippuvat voimakkaasti pinta-aineen polaaristen molekyylien, erityisesti veden, määrästä ja lämpötilasta. Mittauksista voidaan siten laskea pinta-aineen vesipitoisuus sekä mahdollisesti vesihöyryn muodostumisnopeus. Nämä voivat vaihdella komeetan pyörimisen myötä sen mukaan, onko laskeutumispaikka Auringon valossa vai varjossa. Höyrystymisen odotetaan myös lisääntyvän komeetan tullessa lähemmä Aurinkoa.

PP-laitteen elektrodien sijoittelu Philae-laskeutujassa
 

Philaessa on kolme lähetinelektrodia ja kaksi vastaanotinelektrodia. Käytettäviä lähetinpareja vaihtelemalla järjestelmän geometriaa voidaan muunnella, ja näin saadaan mitattua komeetan pinnan permittiivisyysrakenne noin kahden metrin syvyyteen asti. Vastaanotinelektrodit on sijoitettu kahteen laskeutujan jalkaan, lähetinelektrodit kolmanteen jalkaan sekä kahden muun mittalaitteen erillisiin pintaan kiinni laskettaviin varsiin.

PP-laitetta voidaan käyttää myös passiivisesti ilman syöttöjännitettä. Silloin se havaitsee enintään 10 kHz:n taajuisia plasma-aaltoja, joita syntyy aurinkotuulen ja komeetan hunnun välisessä vuorovaikutuksessa. Nämä aallot kertovat osaltaan komeetan aktiivisuudesta.

Yksi Philaen jaloista lähikuvassa. Keskellä näkyvän ruuvin on tarkoitus kiinnittää laskeutuja komeetan pintaan. PP-laitteen elektrodi sijaitsee sen vieressä olevan "tyynyn" pohjassa.
 

Muualla verkossa

ESAn virallinen Rosetta-portaali:

Tarkempaa tietoa erityisesti Ilmatieteen laitoksen mittalaitteista (engl):