Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein neuer Weg der Erdvermessung mit Atomuhren

06.01.2020

Vom Kreidestrich an der Hafenmauer zum atomaren Standard

An einem völlig neuen Standard der Erdvermessung mit einer hohen Genauigkeit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Leibniz Universität Hannover zusammen mit nationalen und internationalen Experten.


Diese geodätischen Bezugssysteme könnten zukünftig einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, etwa den Klimawandel zu quantifizieren und zu modellieren: Wie wird Grönland in 20 Jahren aussehen? Wie werden unsere Küsten beschaffen sein? Wie verhalten sich die Alpen?

„Das Fernziel ist die Entwicklung von kontinentalen und globalen Höhensystemen mindestens auf den Zentimeter genau“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Jakob Flury vom Institut für Erdmessung. Er leitete gemeinsam mit Gérard Petit vom Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) eine Arbeitsgruppe „Relativistische Geodäsie: erste Schritte für ein neues geodätisches Verfahren“ innerhalb der Internationalen Assoziation für Geodäsie (IAG).

Die Ergebnisse der Gruppe wurden vor einiger Zeit in Montreal vorgestellt und in einem viel beachteten Artikel in der Eos, einem Magazin der American Geophysical Union, veröffentlicht https://eos.org/features/einstein-says-its-309-7-meter-oclock.

Ziel der Arbeitsgruppe ist es - vereinfacht gesagt –, mit der Zeit die Höhe zu messen. Ultrapräzise Atomuhren sollen dazu genutzt werden, ein besseres Höhenbezugssystem für die Erdvermessung zu entwickeln. Der Einfluss des Erdschwerefeldes auf die Zeit kann von heutigen Atomuhren extrem genau gemessen werden.

So können perspektivisch die Inhomogenitäten von Höhensystemen überwunden werden, die bei konventionellen geodätischen Methoden zwangsläufig entstehen. „Die ersten Schritte sind sehr faszinierend und vielversprechend“, sagt Jakob Flury, „aber wir werden noch eine Weile brauchen, bis das der Standard der neuen Erdvermessung ist.“

Grundlage der Messungen mit Atomuhren ist Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie: Uhren, die näher am Erdmittelpunkt sind, ticken etwas langsamer als Uhren, die weiter davon entfernt sind. Daraus resultierend lassen sich die Höhenunterschiede ermitteln.

Zentrales Thema der Arbeitsgruppe ist die Übertragung und der Vergleich der Signale von Atomuhren, die an unterschiedlichen Standorten stehen. Dafür wurden unter anderem die Signale von Atomuhren in Braunschweig (PTB) und Paris (Observatoire de Paris) untersucht.

Diese Uhren, die zu den genauesten weltweit gehören, sind über eine 1400 Kilometer lange Glasfaser verbunden. In Straßburg werden die Signale miteinander verglichen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beschäftigen sich mit der Frage, wie man von den ersten Versuchen zu einem kontinentalen Netzwerk kommen kann.

Für die Etablierung eines weltweit einheitlichen Höhenreferenzsystems könnte die Methode ganz neue Möglichkeiten eröffnen. Durch Unterschiede im Höhenniveau des Meeresspiegels, der als Referenz für Normalnull dient, hat heute jedes Land in der Regel sein eigenes Höhensystem. Ein Pegel am Mittelmeer ist zum Beispiel ein anderer als ein Pegel an der Nordsee.

So entstehen von Land zu Land Höhenunterschiede teilweise von bis zu 50 Zentimetern, je nachdem, welchen Standort das Land als Bezugspegel festgelegt hat – ungünstig nicht nur für internationale Bauprojekte, sondern auch für die Erfassung von großräumigen Höhenänderungen. Durch die Anbindung an atomare Standards könnten die Grenzen der derzeitigen geodätischen Methoden weit überwunden werden.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Prof. Dr.-Ing. Jakob Flury, Institut für Erdmessung der Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie, unter Telefon +49 511 762 5697 oder 762 4905 beziehungsweise per E-Mail unter flury@ife.uni-hannover.de gern zur Verfügung.

Mechtild Freiin v. Münchhausen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Aufwärts mit dem „Blasen-Taxi“: Mikroorganismen vom Meeresgrund mischen in der Wassersäule bei Methanumsatz mit
27.05.2020 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

nachricht Artenvielfalt der tropischen Ozeane sinkt als Folge der globalen Erwärmung
26.05.2020 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Event News

Dresden Nexus Conference 2020: Same Time, Virtual Format, Registration Opened

19.05.2020 | Event News

Aachen Machine Tool Colloquium AWK'21 will take place on June 10 and 11, 2021

07.04.2020 | Event News

International Coral Reef Symposium in Bremen Postponed by a Year

06.04.2020 | Event News

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics