Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leben auf dem Mars? Laser Zentrum Hannover an Spurensuche beteiligt

28.09.2010
Das Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) entwickelt für die EXOMARS-MISSION einen weltraumtauglichen Laser, von dessen Anwendung man sich Belege für jedwede Lebensform auf dem roten Planeten erhofft.
Europa wappnet sich für seinen ersten unbemannten Besuch auf der Marsoberfläche. Mit „an Bord“ sind auch Forscher des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH). Die Gruppe Space Technologies entwickelt für die so genannte EXOMARS-MISSION einen weltraumtauglichen Laser, von dessen Anwendung man sich Belege für jedwede Lebensform auf dem roten Planeten erhofft.

Im Jahr 2018 wird der erste europäische Mars-Rover zu einer gemeinsamen Mission der Weltraumbehörden NASA (USA) und ESA (Europa) starten. Der 250 kg schwere Rover soll mit maximal 100m pro Stunde über die Marsoberfläche fahren, die Oberfläche inspizieren und aus bis zu 2m Tiefe Boden- und Gesteinsproben entnehmen. Hauptziele der so genannten EXOMARS-Mission sind, nach früherem oder gegenwärtigem Leben auf dem erdähnlichen Planeten zu suchen und eine bemannte Marslandung vorzubereiten.
Eines der zentralen analytischen Instrumente des EXOMARS-Rovers ist MOMA. MOMA steht für ‚Mars Organic Molecule Analyser‘ und soll bei der komplizierten Spurensuche helfen, indem es vor Ort organische Materie identifiziert und analysiert. Findet man organische Moleküle wie etwa Kohlenwasserstoffe, so könnten diese Hinweise auf mögliche Formen von Leben geben.

Zu den Kernkomponenten von MOMA zählt ein weltraumqualifiziertes Laserdesorptions-Massenspektrometer (LD-MS), das einen diodengepumpten Festkörperlaser im UV-Spektralbereich beinhaltet. Durch Laserdesorption werden nicht verdampfbare Moleküle in die Gasphase gebracht und dabei schwach ionisiert, so dass sie im Massenspektrometer nachgewiesen werden können. Dafür wird ein kompakter, gepulst betriebener Laser mit einer Emissionswellenlänge von 266 nm und einer Laserpulsenergie von mehr als 250 µJ benötigt. Ein derartiges weltraumgeeignetes Lasersystem steht jedoch bisher weltweit nicht zur Verfügung.

Für die Realisierung dieser entscheidenden Technologie erhält die Gruppe Space Technologies/Abt. Laserentwicklung am Laser Zentrum Hannover jetzt Mittel aus dem nationalen Förderprogramm „Erforschung des Weltraums“. Im aktuellen Vorhaben soll ein bereits existierendes Prototypen-Lasersytem bis 2014 zum einsatzreifen Flugmodell vollendet werden.

Gut 3 Millionen Euro werden dem LZH ab sofort zur Weiterentwicklung und Qualifizierung des Lasers für das LD-MS bereitgestellt, dass unter Führung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) verwirklicht wird.

Kernaufgabe des LZH ist dabei die Realisierung des eigentlichen Festkörperlaserkopfes. Die technischen Anforderungen für einen Weltraumeinsatz sind sehr hoch. Dazu erläutert Dr. Jörg Neumann, Projektleiter am LZH: „Als besonders anspruchsvoll stellen sich die großen Temperaturunterschiede im Tag-Nacht-Wechsel auf dem Mars dar. Dazu kommen mechanische Erschütterungen auf dem Weg zum Mars sowie kosmische ionisierende Strahlung. Die Herausforderung besteht darin, den Laser stabil genug für diese Belastungen zu bauen und dabei gleichzeitig leicht, klein und kompakt.“

Die Forscher der Abteilung Laserentwicklung setzen dabei auf einen passiv gütegeschalteten Nd:YAG Oszillator, der mittels optischer Faser longitudinal gepumpt wird. Das infrarote Licht des Oszillators wird mit Hilfe nichtlinearer Kristalle in ultraviolette Strahlung umgewandelt. Eine thermale Regelung soll die Funktion auch bei wechselnder Umgebungstemperatur sicherstellen.

Dr. O. Roders, Projektleiter für das MOMA-Instrument am MPS, dem Kooperationspartner aus dem niedersächsischen Katlenburg-Lindau, sieht in der Zusammenarbeit mit dem Laser Zentrum eine hervorragende Kombination von Know-how: „In Hannover arbeiten die absoluten Spezialisten für die benötigte UV-Lasertechnologie. Wir liefern mit unseren Erfahrungen in Bezug auf die Anforderungen extremster Weltraumbedingungen die passende Laserelektronik.“
Bis zu einem weltraumtauglichen Flugmodell liegen zwar noch einige Jahre intensiver Entwicklung vor der Gruppe, aber erste Tests mit dem Prototypen zeigen vielversprechende Ergebnisse: Ionisierende Bestrahlungen, Vibrationen und einem Thermal-Vakuum-Test konnte der Laserkopf bereits erfolgreich trotzen.

Gefördert wird das Projekt von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 QX 1002.

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Alle LZH-Pressemitteilungen finden Sie auf www.lzh.de unter "Publikationen" (mit Text-Download als WORD-Datei und wo möglich mit Bildern).

Michael Botts | idw
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die Sonne: Motor des Erdklimas
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

nachricht Entfesselte Magnetkraft
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

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: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ein Feuerwerk der chemischen Forschung

24.08.2017 | Veranstaltungen

US-Spitzenforschung aus erster Hand: Karl Deisseroth spricht beim Neurologiekongress in Leipzig

24.08.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rauch von kanadischen Waldbränden bis nach Europa transportiert

24.08.2017 | Geowissenschaften

Wie Zellen ihre eigenen Gene „hacken“ - Forscher entschlüsseln neuen Mechanismus der Genexpression

24.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ein Feuerwerk der chemischen Forschung

24.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten