Sensoren des Jenaer Leibniz-IPHT auf Asteroiden im Einsatz

Thermosensor zur Anwendung in der Raumfahrt aus dem Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) in der Abteilung Quantendetektion Sven Döring/ Agentur Focus/ Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT)

Nach 20 Minuten in freiem Fall aus der japanischen Raumsonde Hayabusa2 setzte das Landegerät MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) am frühen Morgen des 3. Oktober 2018 auf dem Asteroiden Ryugu auf. Damit begannen die 17 Stunden, in denen der Lander Proben entnommen und Messungen auf dem Asteroiden vorgenommen hat.

Dreimal ging in dieser Zeit die Sonne auf und wieder unter im schnellen Wechsel von Tag und Nacht auf Ryugu. Der Roboter, der etwa die Größe einer Mikrowelle hat, setzte wie geplant seine Instrumente ein, um Daten zur Temperatur, magnetischen Eigenschaften und zur Zusammensetzung von Ryugu zu sammeln.

Die im Leibniz-IPHT gefertigten thermoelektrischen Sensoren sind Teil eines Radiometers. Mit den Sensoren misst das Landegerät bei extremen Witterungsbedingungen die Oberflächentemperatur des Asteroiden auf ein Zehntel Kelvin genau. Dort herrschen Temperaturen von minus 47 bis 63 Grad Celsius. Zusätzlich erkunden die Sensoren die mineralische Zusammensetzung der Oberfläche des Asteroiden. Diese lässt sich über einen Vergleich der gesammelten Daten mit Messwerten auf der Erde bestimmen.

Die thermoelektrischen Sensoren messen die Wärmestrahlung, die von der Oberfläche des Gesteinsbrockens abgegeben wird. Ein normales, berührendes Thermometer könnte die Temperatur auf dem Asteroiden nicht zuverlässig messen, da er von Staub bedeckt ist. Die robusten Sensoren sind in einem vom Leibniz-IPHT angefertigten Spezialgehäuse für den Einsatz im Weltraum verkapselt.

Das Radiometer MARA mit Sensoren aus dem Leibniz-IPHT steuerte das Berliner Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei. Eine langfristige Zusammenarbeit des Leibniz-IPHT mit dem DLR auf dem Gebiet der Weltraum-Forschung entwickelte sich bereits mit der europäischen Rosetta-Mission, die im November 2014 auf dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko landete.

Instrumente aus dem Leibniz-IPHT auch bei Merkur- und Mars-Missionen dabei

Auch im Mars-Rover Curiosity sind Sensoren des Leibniz-IPHT verbaut. Die Jenaer Wissenschaftler sind mit spezialangefertigten Sensoren außerdem an der am 19. Oktober 2018 startenden europäischen Mission BepiColombo zum Merkur beteiligt, an der Mission InSight zur Erkundung des Mars-Inneren sowie an der Mars-Rover-Mission Mars 2020. Weitere Zusammenarbeiten sind in die Wege geleitet.

Für weitere Informationen zu den Temperatursensoren und Weltraummissionen mit Beteiligung des Leibniz-IPHT können Sie uns gern kontaktieren. Wir vereinbaren nach individueller Rücksprache Termine mit unseren Wissenschaftlern.

Über Hayabusa 2 und MASCOT

Mit MASCOT war zum ersten Mal ein wissenschaftliches Labor mit Instrumenten gezielt auf einem Asteroiden im Einsatz. Fast vier Jahre lang war die japanische Hayabusa2-Sonde zum Asteroiden Ryugu unterwegs. Mit MASCOTs gemessenen Daten und den Proben, die Hayabusa2 im Jahr 2020 von Ryugu zur Erde bringen soll, lernen die Wissenschaftler nicht nur mehr über Asteroiden, sondern wollen vor allem die Entstehung unseres Sonnensystems erforschen.

Asteroiden gehören zu den ältesten Himmelskörpern. Mit ihrer Erforschung lässt sich also ein Blick zurück in unsere kosmische Vergangenheit werfen, wie es beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) heißt. Die Mission Hayabusa2 verfolgt ein weiteres Ziel: Ryugu gehört zu einer häufig vorkommenden Klasse von erdnahen Asteroiden. Diese stellen eine potentielle Bedrohung für die Menschheit dar, die es zu untersuchen und zu reduzieren gilt.

Hayabusa2 ist eine Weltraummission der japanischen Raumfahrtagentur JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) zum erdnahen Asteroiden Ryugu. Der deutsch-französische Lander MASCOT an Bord von Hayabusa2 wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und gebaut in enger Kooperation mit der französischen Raumfahrtagentur CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).

Die wissenschaftlichen Experimente an Bord von MASCOT sind Beiträge des DLR, des Institut d'Astrophysique Spatiale und der Technischen Universität Braunschweig. Betrieb und Steuerung des MASCOT-Landers und seiner Experimente erfolgen durch das DLR mit Unterstützung der CNES und in kontinuierlichem Austausch mit der JAXA.

Kontakt:
Lavinia Meier-Ewert
Abteilung Öffentlichkeitsarbeit und Forschungsmarketing
Leibniz-Institut für Photonische Technologien
Albert-Einstein-Str. 9
07745 Jena
03641 206 064
lavinia.meier-ewert@leibniz-ipht.de

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