MONDARO - Messung von neutraler Gasdichte in der Atmosphäre mittels Rakete

Dieses Projekt wird von Studenten der Universität Rostock im Rahmen des Rexus-Projektes (Raketen-EXperimente für Universitäts-Studenten) der DLR durchgeführt und vom IAP unterstützt.

Das MONDARO-Experiment umfasst drei identische Pirani-Instrumente, die auf demselben Ram-Deck der Nutzlast befestigt werden. Ein Instrument wird auf der Symmetrieachse der Nutzlast und zwei weitere symmetrisch hinter der Schockfront montiert. Das Pirani ist ein Sensor, welcher das Prinzip der Wärmeleitfähigkeit für Gasdichtemessungen ausnutzt. Die Messungen des Hauptsensors werden die ersten hochauflösenden Dichtewerte liefern, bei denen ein rentables und kostengünstiges Instrument verwendet wird. Die Messwerte der neutralen Atmosphäre werden dann integriert und unter Verwendung des hydrostatischen Gleichgewichts wird ein Temperaturprofil über die Höhe erstellt.

Die mit dem zentral montierten Sensor ermittelten aerodynamischen Korrektur-Faktoren müssen auf die Dichtemessung der Instrumente innerhalb der Schockfront angewandt werden, da aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Rakete die aerodynamischen Prozesse sehr komplex sind. Für den zentralen Sensor in der Symmetrie-Achse der Nutzlast werden diese Faktoren mit der direct simulation Monte Carlo (DSMC) berechnet. Durch einen Vergleich der Messwerte vom Hauptsensor und den seitlich angebrachten Sensoren werden Widerstands-Korrektur-Faktoren für die spezifische Instrumentenkonfiguration experimentell bestimmt. Diese experimentellen Widerstands-Korrektur-Faktoren können in Zukunft mit den von der DSMC-Methode berechneten Faktoren kombiniert werden.

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