Ein Laserbohrer zur Erforschung eisiger Monde
Wie lassen sich kilometerdicke Eisschichten auf Himmelskörpern wie Europa oder Enceladus durchdringen?
Forschende am Institut für Luft- und Raumfahrttechnik (ILR) der TU Dresden haben ein laserbasiertes Eisbohrsystem entwickelt, das zukünftig dabei helfen könnte, die kilometerdicken Eisschichten auf Himmelskörpern wie Jupiters Mond Europa oder Saturns Enceladus zu durchdringen. Auf diese Weise ließen sich unterirdische Ozeane und mögliche Spuren früheren Lebens gezielt untersuchen. Erste Labor- und Feldtests auf Gletschern in den Alpen und der Arktis zeigten, dass die Schnee- und die Eisdichte zuverlässig gemessen werden können.
Der Laserbohrer arbeitet energieeffizient, ist leicht transportierbar und nutzt Laserlicht – ein optimales Verfahren für die Raumfahrt, das klassische, schwere Bohrsysteme überflüssig machen könnte. Er bleibt vollständig an der Oberfläche und sendet einen hochkonzentrierten Laserstrahl in das Eis. Durch Sublimation wird das Eis direkt in Gas umgewandelt, ohne flüssig zu werden. Es entsteht ein sehr schmaler, tiefer Bohrkanal. „Die Eismonde haben keine nennenswerten Atmosphären, sodass, getrieben von der Saugwirkung des starken Vakuums des Weltalls, die Gas- und Staubproben durch das Bohrloch an die Oberfläche aufsteigen“, berichtet Tino Schmiel, Leiter des Forschungsfelds Satellitensysteme und Weltraumwissenschaften an der TU Dresden. Dort können diese analysiert werden, ohne dass schwere Bohrgestänge oder energieintensive Schmelzsonden nötig sind.
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Die innovative Technologie bietet das Potenzial, bei zukünftigen Weltraummissionen detaillierte Informationen über die Zusammensetzung, Dichte und thermischen Eigenschaften eisiger Oberflächen zu erfassen. „Auch wenn Deutschland derzeit keine eigene Landungsmission auf einem Eismond plant, könnte der Laser-Eisbohrer künftig eine Schlüsseltechnologie für internationale Forschungsmissionen werden“, ergänzt Schmiel.
Gleichzeitig könnte dieselbe Lasertechnik auf der Erde eingesetzt werden, etwa in der Lawinenforschung, da Schneeschichten ohne Grubenanalyse untersucht werden können.
Die TU Dresden plant, das System weiter zu miniaturisieren, die Staubtrennung zu optimieren und für zukünftige Einsätze zu qualifizieren – sowohl für die Weltraumforschung als auch für Anwendungen auf der Erde. [TUD / dre]
Weitere Informationen
- Originalveröffentlichung
M. Koßagk, L. Peiffer, L. Mohr, M. Tajmar, T. Schmiel, First tests of a laser ice drill for the exploration of interplanetary ice and icy soils, Acta Astronaut. 237, 460–475, December 2025; DOI: 10.1016/j.actaastro.2025.08.049 - Forschungsfeld Satellite Systems and Space Science (Tino Schmiel), Professur für Raumfahrtsysteme, Institut für Luft- und Raumfahrttechnik, Technische Universität Dresden
