Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Berner Lasermessgerät fliegt demnächst zum Merkur

05.10.2016

Das Laser-Altimeter BELA der Universität Bern wurde erfolgreich getestet und die letzten Komponenten werden am 5. Oktober an die europäische Weltraumorganisation ESA übergeben. Es ist das erste in Europa für Planetenforschung entwickelte Laser-Altimeter überhaupt. BELA ist Teil der BepiColombo-Mission und soll ab 2024 Daten über die Oberfläche des Planeten Merkur liefern.

Seit 2005 wurde das Laser-Altimeter unter der Leitung des Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern von einem Forschungsteam mit Beteiligten aus der Schweiz, Deutschland und Spanien entwickelt.


Das BepiColombo Laser Altimeter (BELA)

Universität Bern / Ramon Lehmann

Im April 2018 tritt BELA (BepiColombo Laser Altimeter) an Bord des Mercury Planetary Orbiter der europäischen Weltraumorganisation ESA seine 80 Millionen Kilometer lange Reise zum Planeten Merkur an. Einmal dort angekommen, schwenkt BELA in eine Umlaufbahn ein und soll ab 2024 die Topografie des Planeten aufzeichnen.

Der Eintritt in die dritte Dimension

«Bisher hatten wir dank Kameraaufnahmen 2D-Bilder des Planeten. BELA wurde geschaffen, um uns die Analyse der dritten Dimension zu ermöglichen», sagt Co-Projektleiter Nicolas Thomas vom CSH. Mit einem Hochleistungslaser ermittelt BELA die Distanz zwischen seiner Raumsonde und der Planetenoberfläche. Dabei werden vom Infrarotlaser kurze Impulse zum Planeten ausgesendet, dort von der Oberfläche reflektiert und zurück am Orbiter von einem Ultraleichtgewichts-Teleskop, das in der Schweiz designt wurde, empfangen. So kann gemessen werden, wie lange der Laserimpuls unterwegs war, und daraus lässt sich später die Topografie der Planetenoberfläche berechnen. Die Messgenauigkeit von BELA liegt unter einem Meter auf eine Entfernung von 1000 Kilometern. Nicolas Thomas veranschaulicht dies wie folgt: «Das ist, als würde man von Hamburg aus die Distanz zur Eiger-Nordwand auf einen Meter genau messen».

Grosse Herausforderungen für das Entwicklungsteam

«Zusammen mit unseren Partnern aus der Industrie in der Schweiz, in Deutschland und Spanien haben wir es geschafft, ein äusserst präzises Messinstrument herzustellen», sagt Karsten Seiferlin, BELA-Projektmanager. «Auf der Erde sind Laser-Entfernungsmesser heute normal. Doch so ein Gerät herzustellen, das unter 14 Kilogramm wiegt und Entfernungen von über 1000 Kilometern im Weltall misst, war eine enorme Herausforderung.»

Der vom Merkur reflektierte Laserimpuls umfasst nur noch wenige hundert Photonen und kann deshalb nur von einem hochentwickelten Teleskop erfasst werden. Die Entwicklung eines solchen Instruments war gerade auch deshalb keine leichte Aufgabe, weil der Merkur der sonnennächste Planet ist und in seiner Umlaufbahn Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius herrschen.

Als grösstes Problem stellte sich jedoch der enorme Energieverbrauch der Lasers in einem sehr kurzen Zeitfenster dar: «Wir mussten die üblichen Anforderungen für die Erdung von Raumfahrtsinstrumenten bei weitem übertreffen», erklärt Nicolas Thomas.

Albert Einstein als Inspiration

«An der Entwicklung der Elektronik haben sechs verschiedene Organisationen zusammengearbeitet. Um das Experiment erfolgreich zu gestalten, mussten wir in mehreren Fällen völlig neue technische Lösungen finden», sagt Nicolas Thomas. «Aber BELA wird viel dazu beitragen, dass wir den Planeten Merkur in Zukunft besser verstehen. Für Albert Einstein waren die Erkenntnisse über die Bewegungen des Merkur enorm wichtig bei der Entwicklung der Relativitätstheorie. Es ist ein schöner Gedanke, dass die Universität Bern, an der er tätig war, mit diesem Messinstrument eine führende Rolle bei der Erforschung dieses Planeten einnimmt.»

Über die BepiColombo-Mission

Die BepiColombi-Mission der europäischen Weltraumorganisation ESA besteht aus zwei Raumfahrzeugen. Der «Mercury Planetary Orbiter» (MPO) wird von der ESA selbst gebaut, der «Mercury Magnetospheric Orbiter» (MMO) von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Beide Orbiter fliegen in einem gekoppelten System zum Merkur, wo sie sich trennen, um in unterschiedlichen Umlaufbahnen ihre Arbeit aufzunehmen. Das BepiColombo Laser Altimeter ist eines der Hauptexperimente an Bord des MPO.

Kontaktperson:
Prof. Dr. Nicolas Thomas
Center for Space and Habitability, Universität Bern
Telefon: +41 31 631 44 06 / nicolas.thomas@space.unibe.ch

Weitere Informationen:

http://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2016/medie...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert
15.10.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Materiezustände durch Licht verändern
12.10.2018 | Universität Hamburg

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: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungen

Berlin5GWeek: Private Industrienetze und temporäre 5G-Inseln

15.10.2018 | Veranstaltungen

PV Days in Halle zeigen neue Chancen für die Photovoltaik

11.10.2018 | Veranstaltungen

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

Smart Glasses Guide: Neues Tool zur Auswahl von Datenbrillen und Anwendungen

15.10.2018 | Informationstechnologie

Neurowoche 2018: 7000 Experten für Gehirn und Nerven tagen in Berlin

15.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Grauer Star: Neues Verfahren bei der Katarakt-Operation

15.10.2018 | Medizintechnik

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