Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

„Public viewing“ zum Raketenstart von „Solar Orbiter“ an der Uni Kiel voraussichtlich am 8. Februar

30.01.2020

Ganz nah an der Sonne

Am Samstag, 8. Februar, um 05:15 morgens Kieler Ortszeit soll die Raumsonde „Solar Orbiter“ der europäischen Raumfahrtagentur ESA voraussichtlich auf ihren Weg zur Sonne starten. Die Raumsonde soll näher an die Sonne fliegen, als der ihr nächste Planet, der Merkur. Mit an Bord sind drei an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) entwickelte und gebaute Geräte, welche die Strahlung im Weltraum messen sollen.


Das EPT-HET (hier bei einem Vibrationstest) soll in wenigen Tagen am Cape Canaveral mit einer Trägerrakete der NASA in den Weltraum gestartet werden.

© CAU/IEAP

Ein viertes Gerät wurde unter Kieler Leitung an der Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) entwickelt. Nach jahrelanger Arbeit freut sich das internationale Team um Professor Robert Wimmer-Schweingruber darauf, endlich die wissenschaftlichen Früchte zu ernten.

Sie wollen verstehen, wie die gefährliche Weltraumstrahlung an der Sonne entsteht und sich zwischen Sonne und Erde ausbreitet. Dazu arbeitet es eng zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den USA, Europa und China.

„Die in Kiel entwickelten Sensoren decken einen sehr weiten Energiebereich der Weltraumstrahlung ab und erforderten die Weiterentwicklung von Technologien, die wir bereits beim Bau unseres Mars Strahlungsmonitors RAD eingesetzt hatten“, erklärt Wimmer-Schweingruber.

Die Kieler Sensoren messen Elektronen, Protonen und schwere Ionen, die mit Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde bis zu fast Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum rasen. „Insbesondere die schnellsten unter ihnen stellen für Astronautinnen, Astronauten und Satelliten ein Risiko dar, welches wir mit den Kieler Sensoren nun viel genauer untersuchen können“, so der Physiker.

Mithilfe der durch die Sonde zur Erde übermittelten Daten werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Studierende der CAU und anderer Universitäten die zugrunde liegenden Prozesse viel genauer verstehen können.

Insgesamt 10 Instrumente, die zum Teil aus mehreren Sensoren bestehen, reisen als „wissenschaftliche Nutzlast“ mit. Sie wurden in mehreren europäischen Ländern und den USA entwickelt, Deutschland ist an fünf davon maßgeblich beteiligt.

Zusammen werden sie in den kommenden Jahren erforschen, wie die Sonne den Weltraum im Sonnensystem formt und beeinflusst und erstmals die Polregionen der Sonne erforschen.

Die Mission

Die Raumsonde Solar Orbiter wird mit einer Atlas V 411 Rakete der NASA in eine Umlaufbahn gebracht, welche es mit sogenannten Swing-by-Manövern ermöglicht, die Sonne sowohl von Nahem zu beobachten und später erstmals auch deren Polregionen vermessen zu können. Solar Orbiter wird dabei unterstützt durch die bereits im August 2018 gestartete Parker Solar Probe der NASA, die die Regionen noch näher an der Sonne untersucht, aber keine hoch aufgelösten Bilder von ihr aufnehmen kann. „Die beiden Raumsonden werden somit komplementäre Messungen ermöglichen, welche wissenschaftlich hochinteressant sein werden“, so Wimmer-Schweingruber.

Die wissenschaftlichen und technischen Vorbereitungen für diese Weltraummission haben noch im alten Jahrtausend begonnen. „Der Wettkampf für eine Startgelegenheit war hart“, berichtet Wimmer-Schweingruber. Schließlich konnte sich Solar Orbiter durchsetzen. „Im Oktober 2011 erhielt auch unser Team die Nachricht, dass wir diese einmalige Gelegenheit wahrnehmen können“, erinnert sich der Professor für Experimentelle und Angewandte Physik.

Von Kiel zur Sonne

Die Sensoren mussten in kürzester Zeit gebaut und auf Herz und Nieren geprüft werden. „Die Herausforderung etwas zu bauen, was dann jahrzehntelang im Weltraum funktionieren muss, ohne dass man eingreifen kann, ist schon besonders“, meint Björn Schuster, der für wesentliche Teile der Elektronik verantwortlich war.

„Ein Raketenstart ist schließlich nicht viel anders als eine kontrollierte Explosion“, ergänzt Lars Seimetz, der die Geräte mechanisch entworfen hat. „Das schüttelt und rüttelt, dass niemandem wohl ist dabei.“ Weil es im Weltraum auch richtig kalt werden kann, die Geräte aber auch in unmittelbarer Sonnennähe funktionieren müssen, wurden diese unter der Aufsicht von Systemingenieur Dr. Ali Ravanbakhsh unter härtesten thermischen Bedingungen getestet. „Die Raumsonde wird sich in unmittelbarer Nähe zur Sonne und ihrer Hitze befinden. Unsere Geräte sind aber auch dem unglaublich kalten Weltraum ausgesetzt“, so Ravanbakhsh. Diesen Temperaturen, aber auch Vibrationen und Spannungsschwankungen müssen Instrumente an Bord aushalten, ohne in ihrer Funktion beeinträchtigt zu werden.

Nach fünfjährigen Bau- und Testphasen konnten die Kieler Geräte bereits Ende 2016 als erste Nutzlast an die ESA abgeliefert werden. Der Start steht kurz bevor. „Dabei beginnt die eigentliche Arbeit erst jetzt, wo wir mit den ersten Daten rechnen dürfen! Dass wir so weit gekommen sind, wurde aber erst durch dieses phantastische Team ermöglicht“, betont Wimmer-Schweingruber.

Nach dem Start sollen die Daten der Kieler Instrumente der weltweiten wissenschaftlichen Gemeinschaft frei zur Verfügung gestellt werden. Dazu wurden die Geräte zuvor an verschiedensten Anlagen kalibriert und ihr Ansprechverhalten im Rahmen von Doktorarbeiten charakterisiert. „Zwar ist so ein Gerät kaum größer als zwei Milchkartons, der Aufbau ist aber enorm komplex“, weiß Jan Christoph Terasa, der als Doktorand an diesen Instrumenten gearbeitet hat. „Insgesamt waren am Projekt mehr als zwanzig Personen beschäftigt, Ingenieure, Techniker, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Studierende“, berichtet Roswitha Lucks, die den Kieler Beitrag zu Solar Orbiter seit Beginn finanziell und administrativ betreut hat. Lucks: „Das ist ein Riesenprojekt für diese Uni“.

Das Projekt wurde durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) als Projektträger für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Public viewing im Physikzentrum der Uni Kiel

Gemeinsam mit einigen der beteiligten Kieler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind Interessierte sowie Medien herzlich zum „Public viewing“ während des Raketenstarts eingeladen. Die Live-Übertragung findet statt im Physikzentrum der Uni Kiel, Einlass ab 04:30 Uhr morgens. Während der Startvorbereitungen erklären die Kieler ihre Beteiligung an der Mission. Im Anschluss ordnen sie für die Gäste den Verlauf des Starts ein und stehen für Fragen zur Verfügung.

Wer in den frühen Morgenstunden dabei sein möchte, muss sich darauf einstellen, dass es zu kurzfristigen Verzögerungen oder sogar zur Verschiebung des Starts kommen kann. Auf der Website des Instituts können sich Interessierte über eventuelle Terminverschiebungen informieren: http://www.physik.uni-kiel.de/de/institute/ieap/et

Das Wichtigste in Kürze:
Datum: voraussichtlich 8.2.2020
Zeit: Public viewing ab 4:30 Uhr
Ort: Kiel, Leibnizstraße 13, Max-Planck-Hörsaal, Raum 008

Medienvertreterinnen und -vertreter sind herzlich zur Teilnahme und Berichterstattung eingeladen.

Weitere Informationen und Bilder unter:
http://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter

Fotos stehen zum Download bereit:
http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/030-SolarOrbiterParkerSolarProbe.jpg
Die Raumsonde Solar Orbiter (links im Bild) wird die Sonne sowohl von Nahem beobachten und später erstmals auch deren Polregionen vermessen. Solar Orbiter wird dabei unterstützt durch die bereits im August 2018 gestartete Parker Solar Probe der NASA (rechts im Bild), die die Regionen noch näher an der Sonne untersucht, aber keine hoch aufgelösten Bilder von ihr aufnehmen kann. Hinweis zur Animation: Die Grafik ist nur ein künstlerischer Eindruck; sie ist nicht maßstabsgetreu und stellt keine realistische Konfiguration der beiden Missionen dar.
© Solar Orbiter: ESA/ATG medialab; Parker Solar Probe: NASA/Johns Hopkins APL

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/030-ept-het-montage.jpg
Einer der Kieler Sensoren EPT-HET kurz nach der Montage auf die Raumsonde. Die rot eingefärbten Deckel schützen die empfindlichen Detektoren und werden vor dem Start entfernt.
© CAU/IEAP

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/030-ept-het-montage2.jpg
Das EPT-HET (hier bei einem Vibrationstest) soll in wenigen Tagen am Cape Canaveral mit einer Trägerrakete der NASA in den Weltraum gestartet werden.
© CAU/IEAP

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2020/030-step.jpg
Das an der CAU entwickelte Instrument STEP (hier bei den Thermalvakuumtests) soll in wenigen Tagen am Cape Canaveral mit einer Trägerrakete der NASA in den Weltraum gestartet werden.
© CAU/IEAP

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2016/2016-386-4.jpg
Archivbild: Das Kieler Team lieferte 2016 die Sensoren ab.
© Jürgen Haacks, Uni Kiel

http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2016/2016-386-1.jpg
Archivbild: Die drei Kieler Sensoren kamen 2016 frisch aus dem Reinraum: links EPT-HET1 und 2, rechts STEP.
© Jürgen Haacks, Uni Kiel

Kontakt:
Prof. Robert Wimmer-Schweingruber
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Kieler Universität
E-Mail: wimmer@physik.uni-kiel.de
Ab dem 1.Februar ist Prof. Wimmer-Schweingruber zu den Startvorbereitungen am Cape Canaveral und nur per E-Mail oder per Handy erreichbar:
+49 173 951 3332

Hintergrundinformationen:

Insgesamt vier Instrumente werden im Kieler „Energetic Particle Detector“ (EPD) an Bord der Raumsonde verbaut. Drei Sensoren entstanden dabei im Reinraum der Kieler Physik:

Der Sensor STEP (Supra Thermal Electrons and Protons) misst im Energiebereich 2,5 bis 65 Kiloelektronenvolt. Strömen Partikel aus diesem Bereich ein, werden auf der einen Seite des Instruments Elektronen durch ein magnetisches Feld abgelenkt. Nur Protonen und Ionen werden hier gemessen. Auf der anderen Seite des Instruments, ohne Magnetfeld, wird der gesamte Partikelstrom aus dem relevanten Energiebereich gemessen. Die Differenz beider Seiten gibt Aufschluss über die vorhandenen Elektronen.

Die Instrumente EPT-HET1 und 2 sind baugleich und bergen jeweils zwei Sensoren: Die Sensoren EPT (Electron and Proton Telescope) und HET (High-Energy Telescope). Zusammen messen sie Elektronen im Energiebereich von 20 Kilo- bis 20 Megaelektronenvolt sowie Protonen von 20 Kilo- bis 100 Megaelektronenvolt. Das HET misst zusätzlich schwere Ionen bis 200 Megaelektronenvolt. Die Instrumente EPT-HET1 und EPT-HET2 können jeweils in zwei Richtungen (Sonnenseite/Sonnenabgewandte Seite bzw. Richtung Umlaufbahn/abgewandt von Umlaufbahn) messen.

Der vierte Sensor, SIS (SupraThermal Ion Spectrograph), wird Partikelmessungen während der Reise zur Sonne im Energiebereich von rund 100 Kilo- bis 10 Megaelektronenvolt vornehmen. Unter Leitung von Professor Wimmer-Schweingruber wurde dieser Sensor am Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) entwickelt.

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Presse, Kommunikation und Marketing, Dr. Boris Pawlowski, Text/Redaktion: Claudia Eulitz
Postanschrift: D-24098 Kiel, Telefon: (0431) 880-2104, Telefax: (0431) 880-1355
E-Mail: presse@uv.uni-kiel.de Internet: www.uni-kiel.de  Twitter: www.twitter.com/kieluni
Facebook: www.facebook.com/kieluni Instagram: www.instagram.com/kieluni

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Robert Wimmer-Schweingruber
Institut für Experimentelle und Angewandte Physik
Kieler Universität
E-Mail: wimmer@physik.uni-kiel.de
Ab dem 1.Februar ist Prof. Wimmer-Schweingruber zu den Startvorbereitungen am Cape Canaveral und nur per E-Mail oder per Handy erreichbar:
+49 173 951 3332

Weitere Informationen:

https://www.uni-kiel.de/de/detailansicht/news/030-solar-orbiter

Dr. Boris Pawlowski | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie
02.07.2020 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Virtuelles Meeting mit dem BMBF: Medizintechnik trifft IT auf der DMEA sparks 2020
17.06.2020 | VDI Technologiezentrum GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Im Focus: Elektronen auf der Überholspur

Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten bald die Stromgewinnung aus Sonnenlicht noch effizienter und günstiger machen. Bereits heute übersteigt die Labor-Effizienz dieser Perowskit-Solarzellen die der bekannten Silizium-Solarzellen. Ein internationales Team um Stefan Weber vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz hat mikroskopische Strukturen in Perowskit-Kristallen gefunden, die den Ladungstransport in der Solarzelle lenken können. Eine geschickte Ausrichtung dieser „Elektronen-Autobahnen“ könnte Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen.

Solarzellen wandeln das Licht der Sonne in elektrischen Strom um. Dabei wird die Energie des Lichts von den Elektronen des Materials im Inneren der Zelle...

Im Focus: Electrons in the fast lane

Solar cells based on perovskite compounds could soon make electricity generation from sunlight even more efficient and cheaper. The laboratory efficiency of these perovskite solar cells already exceeds that of the well-known silicon solar cells. An international team led by Stefan Weber from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz has found microscopic structures in perovskite crystals that can guide the charge transport in the solar cell. Clever alignment of these "electron highways" could make perovskite solar cells even more powerful.

Solar cells convert sunlight into electricity. During this process, the electrons of the material inside the cell absorb the energy of the light....

Im Focus: Das leichteste elektromagnetische Abschirmmaterial der Welt

Empa-Forschern ist es gelungen, Aerogele für die Mikroelektronik nutzbar zu machen: Aerogele auf Basis von Zellulose-Nanofasern können elektromagnetische Strahlung in weiten Frequenzbereichen wirksam abschirmen – und sind bezüglich Gewicht konkurrenzlos.

Elektromotoren und elektronische Geräte erzeugen elektromagnetische Felder, die bisweilen abgeschirmt werden müssen, um benachbarte Elektronikbauteile oder die...

Im Focus: The lightest electromagnetic shielding material in the world

Empa researchers have succeeded in applying aerogels to microelectronics: Aerogels based on cellulose nanofibers can effectively shield electromagnetic radiation over a wide frequency range – and they are unrivalled in terms of weight.

Electric motors and electronic devices generate electromagnetic fields that sometimes have to be shielded in order not to affect neighboring electronic...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungen

Virtuelles Meeting mit dem BMBF: Medizintechnik trifft IT auf der DMEA sparks 2020

17.06.2020 | Veranstaltungen

Digital auf allen Kanälen: Lernplattformen, Learning Design, Künstliche Intelligenz in der betrieblichen Weiterbildung, Chatbots im B2B

17.06.2020 | Veranstaltungen

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

Der sechste Sinn der Tiere: Ein Frühwarnsystem für Erdbeben?

03.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Effizient, günstig und ästhetisch: 
Forscherteam baut Elektroden aus Laubblättern

03.07.2020 | Energie und Elektrotechnik

Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

03.07.2020 | Physik Astronomie

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