Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Autonome Navigation im Weltall: Pulsare als kosmische Wegweiser

12.04.2012
Seit Jahrtausenden navigieren und orientieren sich Menschen auf der Erde anhand der Gestirne am Himmel.

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik haben nun eine Navigationsmethode entwickelt, die auf den periodischen Signalen von Neutronensternen beruht. Diese soll es Raumsonden in Zukunft möglich machen, sich eigenständig im Weltall zurechtzufinden. Professor Werner Becker stellte diese Technologie Ende März 2012 auf dem National Astronomy Meeting in Manchester vor.

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie sich Raumschiff "Enterprise" aus der gleichnamigen Fernsehserie in den Tiefen des Weltalls zurechtfindet? Mit welchem Navigationssystem es seinen Weg durch die Galaxis findet? Pulsare könnten der Schlüssel zu dieser interstellaren Navigation sein. Das ist keine Science-Fiction, sondern könnte bereits bei künftigen Raumfahrtmissionen zur Anwendung kommen. Derzeitige Navigationssysteme für Raumsonden basieren auf Laufzeitmessungen von Radiosignalen von der Erde aus - doch dazu braucht man zum einen mehrere Antennen auf der Erde und zum anderen werden die Messungen immer ungenauer je größer der Abstand der Raumsonde zur Erde ist. Eine unabhängige und autonome Methode mit Pulsarsignalen könnte dieses System in Zukunft ergänzen oder sogar ablösen.

Ein Neutronenstern ist der kompakte Überrest eines einst massereichen Sterns, der, nachdem er seinen nuklearen Brennstoff aufgebraucht hat, in einer gigantischen Supernova explodiert ist. Diese Sterne besitzen sehr starke Magnetfelder, was dazu führt, dass sie ihre Strahlung entlang schmaler Strahlungskegel aussenden. Da der Neutronenstern rotiert, streifen diese Strahlungskegel wie die Signale eines Leuchtturms durch den Weltraum. Für einen Beobachter scheinen solche Objekte zu pulsieren; daher auch der Name Pulsar.

Prof. Becker und seine Gruppe am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik entwickeln ein Navigationssystem für Raumfahrzeuge, das auf der periodischen Emission von Röntgenstrahlung einiger Pulsare beruht. Deren zeitliche Stabilität ist mit der von Atomuhren vergleichbar und damit können ihre charakteristischen Signale zur Positionsbestimmung eingesetzt werden, analog zur GPS-Navigation auf der Erde.

Vergleicht man die an Bord gemessenen Puls-Ankunftszeiten mit den vorhergesagten Ankunftszeiten an einem Referenzpunkt, so kann die Position der Raumsonde mit einer Genauigkeit von wenigen Kilometern bestimmt werden - überall im Sonnensystem und weit darüber hinaus.

Mit heutigen Antriebstechnologien rücken alle Pläne für Reisen durch unsere Galaxie in weite Zukunft. Dennoch könnte ein Navigationssystem auf der Grundlage von Pulsarsignalen für Raumsonden schon bald zum Einsatz kommen - vor allem da gegenwärtig neue, leichtgewichtige Röntgenspiegelsysteme entwickelt werden, die in 15-20 Jahren zur Verfügung stehen dürften. Prof. Becker nennt einige Beispiele: "Eine mögliche Anwendung dieser neuen Technologie besteht in der Unterstützung von Satelliten-Navigationssystemen wie GPS oder Galileo. Damit könnten diese Systeme autonom, d.h. unabhängig von Bodenstationen auf der Erde, betrieben werden. Auch eine autonome Navigation interplanetarer Raumsonden wird damit möglich. Dies könnte bereits für eine bemannte Mission zum Mars von Interesse sein."

Kontakt :
Dr. Hannelore Hämmerle
Pressesprecherin
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Tel.: +49 89 30000-3980
E-Mail: hanneh@mpe.mpg.de
Prof. Dr. Werner Becker
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Tel.: +49 89 30000-3588
Mob: +49 175 290923
E-Mail: wbecker@mpe.mpg.de
Mike Georg Bernhard
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Tel.: +49 89 30000-3502
E-Mail: m.bernhard@mpe.mpg.de

Dr. Hannelore Hämmerle | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpe.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Orientierungslauf im Mikrokosmos
24.05.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen
23.05.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen

24.05.2017 | Geowissenschaften