Testexperimente zur akustischen Navigation in Eis und Wasser für ...

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$Planungsraster FP C SoSe2013 Di. 13:30-18:00 h Gruppe \ Tag 9.4 ...$

6 Tests des Akustischen Systems zur Vorfelderkundung (ARS) 62 Amplitude [# ADC Kanal] 20000 15000 10000 5000 0 -5000 -10000 -15000 -20000 0 0.02 0.04 0.06 0.08 ×10 0.1 Zeit [s] -3 Amplitude [# ADC Kanal] 20000 15000 10000 5000 0 -5000 -10000 -15000 -20000 0 0.02 0.04 0.06 0.08 ×10 0.1 Zeit [s] Abbildung 6.10: Vergleich der ersten 0,1 ms eines Signals bei Aussendung unter einem Winkel von 0 Grad in Wasser (oben) und Eis (unten). In Eis tritt eine Modulation des exponentiellen Abfalls der am Piezo abgegriffenen Spannung auf. Dies könnte die Leistung der Schallwelle im Eis minimieren. -3 62
6 Tests des Akustischen Systems zur Vorfelderkundung (ARS) 63 6.3.4 Messungen in Kompakteis Abbildung 6.11: Aufnahme durch eine etwa 30 cm dicke Wand aus kompaktem Eis in der Gletscherhöhle. In den Messungen im Firneis der Oberfläche des Gletschers konnten keine eindeutigen Reflexionen von Strukturen im Eis oder Grenzflächen erkannt werden. Auf dem Weg zum Testfeld in der Nähe der Gletscherzunge wurde jedoch eine begehbare Höhle entdeckt die einen Einblick in das kompakte, deutlich tiefer liegende Gletschereis gewährte. Die Oberfläche des Gletschers war in diesem Bereich mit Ablagerungen von Geröll und größeren Felsen bedeckt. Dieses als Toteis bezeichnete Eis wird von der sie bedeckenden Schicht aus Sedimenten weites gehend von der Sonneneinstrahlung geschützt und überdauert länger als der sich zurück ziehende Hauptgletscher [11]. Abbildung 6.11 zeigt die Struktur des Eises innerhalb der Höhle. Die Zahl der eingeschlossenen Luftblasen ist deutlich geringer, als im Firneis. Manche Bereiche sind völlig frei von erkennbaren Einschlüssen. Testumgebung und Aufbau der Messung Das Eis in der Höhle war eine ideale Testumgebung für die Messungen mit dem Phasenarray, abgesehen von der Infrastruktur. Um die Phasenarrays unabhängig von den Generatoren für die Energieversorgung des IceMole zu betreiben, wurde die ARS-DAQ mit einem auf 240 V hoch transformierten Akkumulator betrieben. Die Ladung des Akkumulators limitierte das Zeitfenster für die Messungen auf etwa eine Stunde. Durch die Entfernung zum Testfeld und den damit verbundenen logistischen Aufwand konnte die Messung nur an einem Tag durchgeführt werden. Abbildung 6.12 zeigt den Aufbau der Messung und das Profil der untersuchten Eis- Wand. Das Phasenarray wurde horizontal an eine sich verjüngende Wand gepresst. Die Messung entspricht einem Szenario in dem der IceMole sich schräg auf eine Luft gefüllte Spalte zu bewegt. Die Dicke der Wand frontal vor dem Phasenarray konnte nur grob mit einem Maßband ermittelt werden und beträgt 50 ± 5 cm. 63
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6.2.3 Datenverarbeitung und Filteru
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1 Einführung Im Zuge der Widerlegu
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Spalte 2 Enceladus Explorer 6 ten a
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