10.03.2022

Minilaser für den Mond

Testlauf an einem Regolithsimulant erfolgreich absolviert.

In den Polarregionen des Mondes ist die Wahrscheinlichkeit, flüchtige Bestandteile wie Wasser zu finden, am höchsten, da diese dort gefroren vorliegen. Nachweisen lassen sich diese etwa durch die Methode „Laser-induced breakdown spectro­scopy“ (LIBS). Zu diesem Zweck haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Gruppe Solid-State Lasers am Laser Zentrum Hannover ein Lasermodell designt und gebaut. Das Institut für Optische Sensor­systeme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt verbaute den Laser in ein Demons­trator-Modell des eigentlichen „Volatiles Identification by Laser Ablation“-Mess­instruments – kurz VOILA. Die Funktionalität prüften sie dann an Regolith­simulant, einem Stoff, der dem Mondstaub sehr nahekommt, und konnten damit die gewünschten Messdaten erzeugen. 

Abb.: Mit diesem Laser soll zukünftig auf dem Mond nach Wasser gesucht werden....
Abb.: Mit diesem Laser soll zukünftig auf dem Mond nach Wasser gesucht werden. (Bild: LZH)

Langfristiges Ziel ist es, das VOILA-Lasersystem in einen Mond-Rover zu integrieren. Um herauszufinden, welche Komponenten für ein zukünftiges Flugmodell geeignet sind, haben die Wissenschaftler zusammen mit dem Unternehmen OHB System an verschiedenen Laser­komponenten Tieftemperatur­tests mit Temperaturen von bis zu -140 Grad Celsius durchgeführt. Damit ein Laser für einen Einsatz auf dem Mond geeignet ist, muss er spezielle Anfor­derungen erfüllen. In extrem kalten Gebieten mit Temperaturen von deutlich weniger als -100 Grad Celsius muss er zuverlässig funktionieren – solche Temperaturen sind für herkömmliche Lasersysteme äußerst problematisch.

Für den Transport mit einer Mondrakete muss er klein und kompakt sein, außerdem sehr robust, damit er bei den starken Vibra­tionen beim Raketen­start keinen Schaden nimmt. Der Plan für den realen Einsatz auf dem Erd­trabanten existiert bereits, das Konzept für ein Laser-Flugmodell-Design stellt sicher, dass der geplante Laser auch wirklich in das verfügbare Volumen auf dem Mond-Rover hineinpasst.

LZH / JOL

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