This thesis aims to develop a three-dimensional numerical model of the helium density of the lunar exosphere. A Monte Carlo simulation was used to achieve this and to simulate the ballistic trajectories of the particles hopping over the lunar surface. As the particle source, average solar wind conditions were assumed, and endogenic sources were not included in the model. For loss mechanisms of the neutral helium particles, gravitational escape and photoionization were considered. The model proved to be in accordance with reality since it remodelled the experimentally collected data by the LADEE space probe of the lower exospherical layers. The data showed that the helium particle density is much higher on the lunar nightside up to an altitude of about 750 km. Above, the fast and hot particles of the lunar dayside increase the density in these high exospheric layers on the dayside to values that cannot be reached in these high quantities by the cold and slow particles originating from the nightside. The density development was compared to the expected development assuming the barometric formula modified by Chamberlain, 1963 for ballistically moving particles. The analysis showed that the Chamberlain formula can be applied to the nightside exosphere up to an altitude of 500 km. On the dayside the density decreased faster than expected using the Chamberlain formula, which was explained by mixing phenomena of particles with different temperatures.     «

This thesis aims to develop a three-dimensional numerical model of the helium density of the lunar exosphere. A Monte Carlo simulation was used to achieve this and to simulate the ballistic trajectories of the particles hopping over the lunar surface. As the particle source, average solar wind conditions were assumed, and endogenic sources were not included in the model. For loss mechanisms of the neutral helium particles, gravitational escape and photoionization were considered. The model prove...     »

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines dreidimensionalen numerischen Modells der Heliumdichte in der lunaren Exosphäre. Zu diesem Zweck wurde eine Monte-Carlo-Simulation verwendet, um die ballistischen Flugbahnen der über die Mondoberfläche springenden Teilchen zu simulieren. Als Teilchenquelle wurden durchschnittliche Sonnenwindbedingungen angenommen, und endogene Quellen wurden nicht in das Modell einbezogen. Als Verlustmechanismen für die neutralen Heliumteilchen wurden das Erreichen von Fluchtgeschwindigkeit und Photoionisation berücksichtigt. Das Modell erwies sich als realitätsabbildend, da es die von der Raumsonde LADEE experimentell gesammelten Daten der unteren exosphärischen Schichten nachbildete. Die Daten zeigten, dass die Heliumteilchendichte auf der Nachtseite des Mondes bis zu einer Höhe von etwa 750 km viel höher ist, als auf der Tagseite. Darüber erhöhen die schnellen und heißen Teilchen der Mond-Tagseite die Dichte in diesen hohen exosphärischen Schichten auf der Tagseite auf Werte, die von den kalten und langsamen Teilchen von der Nachtseite in diesen hohen Mengen nicht erreicht werden können. Die Dichteentwicklung wurde mit der erwarteten Entwicklung unter Annahme der von Chamberlain (1963) modifizierten barometrischen Formel für ballistisch bewegte Teilchen verglichen. Die Analyse ergab, dass die Chamberlain-Formel auf die nächtliche Exosphäre bis zu einer Höhe von 500 km angewendet werden kann. Auf der Tagseite nahm die Dichte schneller ab als nach der Chamberlain-Formel erwartet, was durch Mischungsphänomene von Partikeln mit unterschiedlichen Temperaturen erklärt wurde.      «

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines dreidimensionalen numerischen Modells der Heliumdichte in der lunaren Exosphäre. Zu diesem Zweck wurde eine Monte-Carlo-Simulation verwendet, um die ballistischen Flugbahnen der über die Mondoberfläche springenden Teilchen zu simulieren. Als Teilchenquelle wurden durchschnittliche Sonnenwindbedingungen angenommen, und endogene Quellen wurden nicht in das Modell einbezogen. Als Verlustmechanismen für die neutralen Heliumteilchen wurden das Erreichen vo...     »