20.06.2023

Vom Fallturm ins All

Bremer Projekte zur Schwerelosigkeit bekommen Mitfluggelegenheit auf Raumkapsel.

Wissenschaftler des Bremer Instituts für angewandte Strahl­technik (BIAS) und der Universität Southampton gewinnen den ESA Payload Master’s Wettbewerb. Zwei Mitflug­gelegenheiten an Bord einer Raum­kapsel wurden für bahn­brechende wissenschaftliche Projekte vergeben. Unterstützt werden sie dabei von Kollegen vom Zentrum für angewandte Raumfahrt­technologie und Mikro­gravitation (ZARM) der Universität Bremen und dem Surrey Space Centre.

 

Abb.: Gruppen­foto der Beteiligten (Bild: M. Walczak / ESA)
Abb.: Gruppen­foto der Beteiligten (Bild: M. Walczak / ESA)

Die Idee für das Projekt „Op-To-Space“ entwickelte sich aus einem laufenden, vom DLR geförderten Projekt im Fallturm Bremen. Es geht darum, ein System zu finden, an dem Gravitation und Quanten­mechanik gleichermaßen messbar sind. Die hierfür benötigten Freifall­zeiten lassen sich jedoch nur im Weltraum realisieren. Das zugrunde­liegende Prinzip, Teilchen optisch zu fangen, auch als optische Pinzette bezeichnet, wurde 2019 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. „Wir fangen Partikel im Vakuum und nutzen sie als Testkörper um Gravitations- oder Trägheits­kräfte zu beobachten“, sagt Christian Vogt, Leiter der Arbeitsgruppe „Optische Quantens­ensorik“ am BIAS in Bremen.

Neben der fundamentalen physikalischen Erkenntnis erwarten die Forscher hilfreiche Unterstützung für dringend benötigte Innovationen. So könnte das autonome Fahren in Städten deutlich verbessert werden oder es könnten genauere Daten zur Masse­verteilung auf der Erde aufgenommen werden. Diese können dabei helfen, den Klimawandel besser zu verstehen. Kraft­sensoren bestehen fast ausschließlich aus einer Testmasse an einer Feder. Beobachtet man die Bewegung der Masse, so kann man auf die wirkenden Kräfte zurück­schließen. Ändern sich die Eigenschafen der Feder jedoch durch Temperaturänderungen oder Verschleiß, wurde die Messung bislang ungenau. Im neuen Ansatz, die Testmasse durch einen Laserstrahl zu halten, fallen diese Fehlerquellen künftig weg.

Zwei Mitflug­gelegenheiten für Experimente mit je maximal zehn Kilogramm an Bord einer Raumkapsel der Start-up Firma „The Exploration Company“ konnten vergeben werden. Die Firma führt Testflüge für spätere bemannte Missionen durch und bietet den verfügbaren Platz kommerziell an. Zwei dieser Plätze konnte sich die europäische Raumfahrt­agentur ESA sichern und an geeignete Kandidaten vergeben. Ein besonderes Augenmerk wurde hier auf die mögliche kommerzielle Nutzung der eingereichten Vorschläge gelegt. Neben der Op-To-Space Mission konnte auch Hydromars überzeugen, die eine effizientere Methode zur Wasser­aufbereitung im All vorgestellt haben. Der etwa dreistündige Flug soll im Oktober des nächsten Jahres stattfinden. „Diese Mission ist ein extrem wichtiger weiterer Schritt für das gesamte Forschungs­gebiet.“, so Vogt, „Wir freuen uns über die Unterstützung von allen Seiten.“

BIAS / DE

 

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