Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Rätseln des Weltalls auf der Spur

26.04.2011
Mit dem Alpha-Magnet-Spektrometer fliegt das Ergebnis von zehn Jahren wissen-schaftlicher Arbeit von Physikern der RWTH ins All

Bei ihrem letzten Flug bringt die Raumfähre Endeavour in ihrer Ladebucht eine besondere Fracht zur Internationalen Raumstation ISS: das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS). An dem sieben Tonnen schweren und 1,5 Milliarden Euro teuren Instrument haben zehn Jahre lang mehr als 500 Forscher und Ingenieure aus 16 Ländern gearbeitet.

Univ.-Prof. Dr. rer.nat. Stefan Schael, Inhaber des RWTH-Lehrstuhls für Experimen-talphysik, koordinierte dabei die deutschen Beiträge und ist mit seiner Gruppe maßgeblich beteiligt an der Entwicklung und dem Bau mehrerer Komponenten. „Das AMS-Experiment ist ein herausragendes Projekt der internationalen Grundlagenforschung. Die umfangreiche Beteiligung der RWTH Aachen in den letzten 15 Jahren unterstreicht die Bedeutung der Naturwissenschaften an unserer technischen Hochschule", betont RWTH-Rektor Prof. Ernst Schmachtenberg.

Das AMS wird an der Raumstation ISS angebracht und hat die Aufgabe, die kosmische Höhenstrahlung im Weltraum zu vermessen. Damit wollen die Wissenschaftler einigen Rätseln des Universums auf die Spur kommen. Dazu gehört beispielsweise die Frage nach der Natur der Dunklen Materie, die sich bisher nur mittelbar durch ihre An-ziehungskraft nachweisen lässt. Ähnlich verhält es sich mit der Antimaterie: Der Urknall-theorie folgend, hätte sie in gleichem Maße wie Materie entstehen müssen - doch bisher konnte keine kosmische Antimaterie nachgewiesen werden. „Von dem, was unser Universum ausmacht, können wir derzeit gerade einmal vier Prozent mit unserer Physik erklären – den übrigen 96 Prozent haben wir Namen wie ‚Dunkle Materie‘ und ‚Dunkle Energie‘ gegeben, wissen darüber aber so gut wie nichts“, erläutert Prof. Schael.

Hier soll AMS mit seinen Detektoren neue Erkenntnisse liefern. Herzstück des Spektro-meters ist ein Spurdetektor, der von einem ringförmigen Permanentmagneten umgeben ist. Der Magnet zwingt die durchfliegenden geladenen Teilchen auf Kreis-Bahnen, aus deren Krümmung die Wissenschaftler die elektrische Ladung der Teilchen und ihre Energie bestimmen können. AMS arbeitet mehrstufig und trägt an seiner Spitze den so genannten Übergangsstrahlungsdetektor. Er wurde vom Team der RWTH zusammen mit der Gruppe von Prof. Wim de Boer des Karlsruher Instituts für Technologie gebaut. Aufgabe des aus über 300 Detektorkammern bestehenden Instruments ist es, zwischen leichten und schweren Teilchen zu unterscheiden.

Bereits zwei Stunden nach dem Start wird AMS noch an Bord des Space Shuttles ein-geschaltet. Zwar nehmen die Teilchendetektoren noch nicht den Betrieb auf, aber die Elektronik zur Überwachung des komplexen Messinstruments liefert erste Informationen, wie gut AMS den Shuttle-Start überstanden hat. Vier Tage später soll AMS dann auf der Raumstation montiert werden: Der Greifarm des Space-Shuttles hebt es dazu aus der Ladebucht und übergibt es an den Greifarm der ISS. Sobald es an seiner endgültigen Position auf der ISS fixiert ist, werden die elektrischen Verbindungen hergestellt. Erst dann beginnt für die beteiligten Wissenschaftler die eigentliche Arbeit. „Früher hat man bei Fernsehern die Zimmerantenne justieren müssen, um ein scharfes Bild zu erhalten. Wir haben 300.000 Antennen, die wir jede einzeln justieren müssen, damit AMS uns optimale Bilder der kosmischen Höhenstrahlung liefert“, so Schael. AMS wird dabei in 90 Minuten mit der ISS zusammen die Erde umkreisen, so dass sich die Betriebsparameter kontinuierlich verändern. „Wir stehen mit unserer Forschung noch ganz am Anfang“, ergänzt der Aachener Wissenschaftler. „Aber bereits jetzt ist sicher: Mit AMS werden wir viel über die Zusammensetzung der kosmischen Strahlung lernen und somit auch darüber, wie unsere Galaxie aufgebaut und unser Universum entstanden ist.“ Die Frage nach der Natur der Dunklen Materie, der Ursache der Materie-Antimaterie Asymmetrie im Universum oder des Aufbaus der Materie in Neutronensternen betreffen die Grundlagen der modernen Physik. AMS hat das Potenzial, in den nächsten Jahren hierzu wichtige Beiträge zu liefern und unser Weltbild damit grundlegend zu verändern.

Ein Projekt dieser Größenordnung braucht neben der fachlichen Expertise auch ent-sprechende Unterstützung: Deutsche Wissenschaftler und deutsche Spitzentechnologie sind maßgeblich an dem internationalen Projekt beteiligt, das vom Raumfahrt-management des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert wird.

i.A. Sabine Busse

Weitere Informationen:
Uni.-Prof. Dr. Stefan Schael
Telefon: 0241 802 7159
Mobil: 0049 173 7217212
E-Mail: Stefan.Schael@physik.rwth-aachen.de

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten