Quelle: JLU/THM 30. Juli 2024.

30. Juli 2024 – Nachhaltige Raumfahrt – wie geht das? Daran forschen Studierende der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM). Ihr gemeinsames Projekt, eine neuartige Hybridrakete zu konstruieren, wird jetzt für ein halbes Jahr mit dem „Hessen Ideen Stipendium“ gefördert.
Hybridraketen, die bereits existieren, werden mit flüssigem und festem Brennstoff betrieben und nutzen sogenannte Turbopumpen oder Druckbehälter. Das achtköpfige Team Gießener Studierender mit dem Namen „HybridLaunch“ hat ein neues Pumpsystem entwickelt, das Hybridraketen deutlich leichter und damit auch effizienter machen könnte.

„Das Thema Nachhaltigkeit ist uns bei Raketen wichtig, weil die Raumfahrt eine Industrie ist, die aktuell sehr schnell wächst. Und wenn wir jetzt frühzeitig Alternativen zu schadstoffreichen Raketen anbieten, können wir in der Zukunft viel Umweltverschmutzung vermeiden“, erklärt Alex Daniel Stamm, der Physik und Technologie für Raumfahrtanwendungen im Master als Kooperationsstudiengang beider Gießener Hochschulen studiert.

2022 begann das hochschulübergreifende Team mit dem ersten gemeinsamen Projekt: Es startete einen Stratosphärenballon. Seitdem arbeiten die Studierenden zusammen und entwickelten die Idee, ein neuartiges Triebwerk für Raketen zu konstruieren. Die Bauteile für ihren ersten kleinen Prototyp fertigten sie selbst im Makerspace am THM-Standort Friedberg. Im vergangenen Oktober haben sie das Mini-Triebwerk erfolgreich getestet.

Mit ihrer Idee überzeugten die Studierenden physikalisch-technischer Studiengänge an der JLU und des Maschinenbaus an der THM im Wettbewerb um das „Hessen Ideen Stipendium“. Seit 1. Juli erhalten Fiene Bremer, Stephanie Käs, Anna Komjagin, Nico Krug, Nikolas Michel, Paul Silas Moos, Mathis Reuß-Hennschen und Alex Daniel Stamm für ihr Projekt monatlich monetäre Unterstützung sowie ein begleitendes sogenanntes Akzeleratorprogramm, in dem sie intensiv bei der Entwicklung ihres Geschäftsmodells begleitet werden. Die Förderung beträgt bis zum 31. Dezember 2024 für drei Studierende jeweils 1000 Euro pro Monat.
Insgesamt 13 Gründungsteams aus zehn hessischen Hochschulen erhalten diese Förderung aktuell. „Hessen Ideen“ ist eine Initiative des Landes Hessen, der hessischen Hochschulen und hessischer Unternehmen. Die Initiative wird von UniKasselTransfer an der Universität Kassel in Kooperation mit HIGHEST von der Technischen Universität Darmstadt koordiniert. Das Land Hessen unterstützt die Initiative „Hessen Ideen“ im Rahmen des Hessischen Hochschulpaktes bis 2025 mit 5,4 Millionen Euro.

Die nächste Förderrunde beginnt am 1. Januar 2025. Bewerbungsschluss dafür ist der 25. September 2024. Interessierte erhalten weitere Informationen dazu online unter hessen-ideen.de/hochschulen oder direkt in der Gründungsberatung ihrer Hochschule.

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• Höhenforschungsraketen

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Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen 11. April 2024.

11. April 2024 – Die Erde wird fortlaufend von Neutrinos – sehr leichten Teilchen, die im Kosmos, in der Sonne, aber auch in unserer Atmosphäre erzeugt werden – bombardiert. Allein von der Sonne kommen 70 Milliarden Neutrinos pro Quadratzentimeter und Sekunde auf der Erde an. Dass sie keinen größeren Schaden anrichten, liegt an der extrem niedrigen Wahrscheinlichkeit, mit anderen Teilchen zu kollidieren: Neutrinos durchdringen die Erde nahezu wechselwirkungsfrei. Physikerinnen und Physiker interessieren sich für diese sehr geringen Wechselwirkungen, denn sie können Informationen über das Verhalten von Materie zu Antimaterie und über die Eigenschaften der Neutrinos liefern.

Gezielte Experimente in Japan und in den USA sollen Erkenntnisse zu diesen Fragen bringen. Dabei können Neutrinos auf der Erde unter kontrollierten Bedingungen erzeugt werden. So soll zum Beispiel in einem Beschleuniger am Fermilab bei Chicago (USA) ein Neutrino-Strahl erzeugt werden, der über eine Distanz von 1.300 Kilometern die Erde durchdringen und schließlich in großen Detektoren tief unter der Erde in einer ehemaligen Goldmine in Süd-Dakota nachgewiesen werden soll.

Der Neutrino-Strahl in dem sogenannten DUNE-Experiment, das 2030 anlaufen soll, hat viele verschiedene Energien, weil Neutrinos keine elektrische Ladung haben und deshalb nicht nach ihrer Energie unterschieden werden können. Für die Ergebnisse muss die genaue Energie der Neutrinos aber bekannt sein. Diese Information kann nur indirekt gewonnen werden, indem der Endzustand der Reaktion beobachtet wird. Hier setzt ein Forschungsprojekt am Institut für Theoretische Physik der JLU an. Seit etwa 20 Jahren entwickelt eine Arbeitsgruppe dort den Ereignisgenerator GiBUU (Giessen-Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck Project). Ereignisgeneratoren erzeugen zufällig simulierte Ereignisse der Hochenergie-Teilchenphysik, wie sie in Teilchenbeschleunigern, Collider-Experimenten oder im frühen Universum auftreten.

Das Gießener Forschungsteam um Prof. Dr. Ulrich Mosel und Dr. Kai Gallmeister hat mit GiBUU eine Fülle von möglichen Reaktionen der Neutrinos mit dem Detektormaterial beschrieben und simuliert. Der Endzustand der Reaktion mit vielen auslaufenden Teilchen wird so in Abhängigkeit von der Energie des einlaufenden Neutrinos berechnet. Durch Vergleich mit dem Experiment kann dann die Neutrino-Energie „zurückgerechnet“ werden.

Bereits jetzt laufen Vorläufer-Experimente für DUNE am Fermilab. Die dort schon gewonnenen Daten sind nun mit Berechnungen von GiBUU verglichen worden. Die schon durchgeführten Analysen der experimentellen Gruppen deuten darauf hin, dass GiBUU allen anderen Ansätzen in der Beschreibung der Daten überlegen ist.

Originalpublikation
U. Mosel and K. Gallmeister: Lepton-induced reactions on nuclei in a wide kinematical regime, Phys. Rev. D 109, 033008 – Published 20 February 2024
DOI: 10.1103/PhysRevD.109.033008
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.033008

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• Neutrinos

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Quelle: FCMH / Universität Gießen 24. Oktober 2023.

Gießen, 24. Oktober 2023 – Ein bemannter Flug zum Mars oder andere ehrgeizige Raumfahrtmissionen werden durch die Möglichkeiten elektrischer Raumfahrtantriebe erleichtert oder technologisch überhaupt erst realisierbar. Die Entwicklung elektrischer Raumfahrtantriebe (Electric Propulsion, EP) schreitet derzeit rasch voran, auch beflügelt durch eine rasante Kommerzialisierung der Raumfahrt. Um den sicheren Betrieb von EP-Systemen im Weltraum zu gewährleisten, ist der Aufbau hochmoderner Instrumente zum Test und zur Qualifizierung solcher EP-Systeme dringend erforderlich. In dem Verbundprojekt „Ref4EP: Referenztriebwerke und Diagnosestandards für elektrische Raumfahrtantriebe für Kleinsatelliten“ unter Federführung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) soll eine Standard-Testanlage für elektrische Raumfahrtantriebe entwickelt werden, mit denen diese auf der Erde für den Weltraum getestet werden können – eine Art TÜV für diese Antriebe. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Verbundprojekt von November 2023 bis April 2025 mit rund 668.000 Euro, von denen rund 344.000 Euro auf das Teilprojekt an der JLU entfallen und rund 35.900 Euro auf das Teilprojekt an der ebenfalls beteiligten Technischen Hochschule Mittelhessen (THM).

Auf Initiative des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat sich für das Verbundprojekt Ref4EP ein Konsortium aus vier Partnern gebildet, die über einschlägige Erfahrungen auf dem Gebiet der Triebwerksdiagnose und der Entwicklung von Ionenquellen verfügen. Neben der JLU und der THM sind dies das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. (IOM, Leipzig) sowie die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. In dem Verbundprojekt sollen zwei Referenzdiagnostika für die Treibstrahlanalyse entwickelt und mit einer Referenzionenquelle verglichen werden. Die experimentelle Validierung der entwickelten Ionenquelle sowie der Diagnostika wird an verschiedenen Weltraumsimulationsanlagen in Form eines Ringvergleichs erfolgen.

In der Arbeitsgruppe Ionentriebwerke unter Leitung von Prof. Dr. Peter J. Klar am I. Physikalischen Institut der JLU stehen im Rahmen des Teilvorhabens „Entwicklung einer Festkörper-Ionenquelle hoher Energieschärfe zur Etablierung eines Energienormals für Energieanalysatoren“ der Aufbau eines Kalibrierstandes für Energieanalysatoren und die Entwicklung hochgenauer Energiespektrometer im Vordergrund. Dazu wird eine spezielle Ionenquelle auf Basis von Alkali-Aluminiumsilikaten entwickelt, die mittels thermionischer Emission einen Alkali-Ionenstrahl mit hoher Energieschärfe liefert und sich hervorragend für vergleichende Energiemessungen eignet.

Die Arbeitsgruppe Raumfahrtelektronik des Fachbereichs Elektro- und Informationstechnik an der THM bearbeitet das Teilvorhaben „Entwicklung eines Radiofrequenzgenerators für eine Referenz-Ionenquelle“. Dabei soll eine Generatortopologie für die vom Projektpartner IOM entwickelte Referenzionenquelle gebaut werden, die sich durch hohe Qualität, geringe Exemplarstreuung und hohe Zuverlässigkeit auszeichnet, um reproduzierbare Ionenquellenperformance bei allen Projektpartnern – ganz im Sinne einer Standardisierung – zu ermöglichen.

Neben den etablierten Anbietern von EP-Systemen wie ArianeGroup, Sitael, Airbus oder Thales drängen insbesondere im Bereich der Kommunikationssatelliten viele neue Anbieter mit eigenen Produkten auf den Markt. Um den sich schnell entwickelnden Anforderungen der Raumfahrtindustrie im EP-Bereich gerecht zu werden und eine Vergleichbarkeit zwischen EP-Systemen herzustellen, sind Konzepte für Testanlagen zur Qualifizierung und Standardisierung von EP-Systemen erforderlich, wie sie im Rahmen von Ref4EP entwickelt werden. Dabei müssen sich die auf der Erde in Testanlagen ermittelten Leistungs- und Betriebsparameter von EP-Systemen auf den Betrieb unter realen Bedingungen im Weltraum übertragen lassen.

Campus-Schwerpunkt „Raumfahrtanwendungen“
Verschiedenste Fragestellungen im Umfeld elektrischer Raumfahrtantriebe auf Satelliten stehen im Zentrum der gemeinsamen Forschung des Campus-Schwerpunkts „Raumfahrtanwendungen“.

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• Elektrische Antriebe

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Quelle: JLU 31. Januar 2023.

31. Januar 2023 – Ein an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) entwickelter Teilchendetektor soll an Bord eines Satelliten ins All starten, um die erdnahe kosmische Strahlung zu untersuchen. Der Detektor RUBIK ist am II. Physikalischen Institut entstanden und wird im Rahmen der Kleinsatellitenmission ROMEO die Zählraten und Richtungen der hochenergetischen kosmischen Teilchen in der Erdumlaufbahn genau vermessen. Das Gerät mit den kubischen Detektorelementen (Plastikszintillatoren) erinnert optisch an den berühmten Zauberwürfel, dem er seinen Namen verdankt.

Der Aufbau von RUBIK weicht von konventionellen Konzepten ab, da die Forschenden möglichst viele kommerziell verfügbare Komponenten verwenden wollen. Diese werden mit JLU-Expertise und -Equipment wie etwa den vorhandenen Strahlungsquellen für die Anwendung im All qualifiziert. Von dem Detektor versprechen sich die beteiligten Physiker Dr. Roman Bergert und Dr. Hans-Georg Zaunick aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Kai-Thomas Brinkmann Einblicke in das erdnahe Strahlungsumfeld.

Das Experiment soll Korrelationen zwischen den durch RUBIK detektierten primären Teilchen in der Umlaufbahn und den sekundären Teilchen auf der Erdoberfläche herstellen, die durch die Wechselwirkung der Primärteilchen mit der Erdatmosphäre verursacht werden. Experimente zum Nachweis dieser Teilchenschauer existieren an vielen Orten weltweit. Die Forschenden erwarten durch solch einen erfolgreichen gleichzeitigen Nachweis neue Informationen zur Entstehung und Entwicklung der Teilchenschauer. Zudem sollen die Ergebnisse von RUBIK internationalen Datenbanken zur Verfügung gestellt werden, die als Basis zur Vorhersage und Entwicklung neuer Modelle zum Weltraumwetter dienen.

Die Kleinsatellitenmission ROMEO (Research and Observation in Medium Earth Orbit) der Universität Stuttgart hat als primäres Ziel die Erprobung von neuen Technologien sowie wissenschaftlichen Messungen im mittleren Erdorbit. Die Mission wird in Stuttgart am Institut für Raumfahrtsysteme (IRS) und unter der Leitung von Prof. Dr. Sabine Klinkner entwickelt und von der DLR Agentur und der DFG gefördert. Der Start des 60 Kilogramm schweren Satelliten ist für 2025 geplant.

Weitere Informationen:
ROMEO-Projekt der Universität Stuttgart
https://www.irs.uni-stuttgart.de/forschung/satellitentechnik/kleinsatellitenprogramm/romeo/

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• CubeSats

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Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen 12. Mai 2022.

12. Mai 2022 – Obwohl mittlerweile ein deutlich stärkerer globaler Temperaturanstieg zu befürchten ist, beschäftigt sich die Klimaforschung offenbar noch immer zu stark mit dem so genannten Zwei-Grad-Ziel der internationalen Klimapolitik. Die Befürchtung, dass das eigentliche Thema damit eher verfehlt wird, äußert jetzt ein Forschungsteam der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), des Leibniz-Instituts für Astrophysik in Potsdam und der University of Cambridge in einem aktuellen Artikel des Fachmagazins „Earth’s Future“.

Die Forschenden beziehen sich in ihrem Artikel auf die Berichte des Weltklimarats IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), für den regelmäßig Zehntausende von Fachartikeln ausgewertet werden und die den aktuellen Stand der Klimaforschung abbilden. Die Forschenden aus Gießen, Potsdam und Cambridge haben mittels automatisierter Textanalyseverfahren alle bisher erschienenen IPCC-Berichte durchleuchtet. Dabei zeigten die Ergebnisse einen klaren Trend: Die ersten vier Berichte (erschienen 1990-2007) befassen sich zur Hälfte mit einem Temperaturanstieg von über zwei Grad Celsius und zur anderen Hälfte mit einem niedrigeren Temperaturanstieg. Im fünften (2013) und sechsten (2021) Bericht steigt der Anteil an betrachteten Temperaturanstiegen von weniger als zwei Grad Celsius allerdings sprunghaft auf 60 beziehungsweise 80 Prozent an.

Das Autorenteam wirft die Frage auf, weshalb sich die Wissenschaft derzeit vor allem mit Projektionen beschäftigt, die von der angestrebten, begrenzten Erderwärmung ausgehen, während vieles darauf hindeutet, dass der Temperaturanstieg deutlich höher ausfallen dürfte. So geht etwa die International Energy Agency davon aus, dass die aktuell ergriffenen Maßnahmen gegen den Klimawandel nicht dafür sorgen werden, dass der Anstieg geringer als 2,4 Grad ausfallen wird, aber es auch 2,8 Grad werden könnten. Dazu führt Erstautor Dr. Florian Ulrich Jehn vom Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement der JLU aus: „Solange wir uns auf einen stärkeren globalen Temperaturanstieg zubewegen, sollte gerade dieser im Fokus der Forschung liegen.“

Publikation
Florian U. Jehn, Luke Kemp, Ekaterina Ilin, Christoph Funk, Jason R. Wang, Lutz Breuer: „Focus of the IPCC Assessment Reports Has Shifted to Lower Temperatures“, Earth’s Future, 06 May 2022
https://doi.org/10.1029/2022EF002876
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022EF002876

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• Klimawandel

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Quelle: JLU.

8. Oktober 2021 – Die Erforschung atomarer und subatomarer Teilchen in nationalen und internationalen Großforschungseinrichtungen stehen im Fokus von Arbeitsgruppen an deutschen Universitäten, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit dem Verbundforschungsprogramm „Teilchen“ fördert. Gießener Arbeitsgruppen aus den Physikalischen Instituten der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) engagieren sich insbesondere bei der derzeit bei Darmstadt im Bau befindlichen internationalen Forschungseinrichtung FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). Um die auf FAIR ausgerichtete Wissenschaft zu unterstützen, ist kürzlich die neue Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR (HFHF) mit den drei Standorten Darmstadt, Frankfurt und Gießen bewilligt worden.

Für den Aufbau und für die Durchführung von Experimenten bei FAIR sowie für theoretische Untersuchungen erhalten die Gießener Arbeitsgruppen bis Mitte 2024 Mittel aus dem BMBF-Verbundforschungsprogamm „Teilchen“ in Höhe von 4,5 Millionen Euro. Mit einer weiteren Million Euro fördert das BMBF Gießener Beiträge zum japanischen BELLE-II-Experiment, an dem exotische Teilchen erzeugt und untersucht werden, sowie zum ATLAS-Experiment am weltweit größten Teilchenbeschleuniger LHC des internationalen Forschungszentrums CERN in Genf. In naher Zukunft werden an FAIR modernste Teilchenbeschleuniger, Ionenspeicherringe und Teilchendetektoren neuartige Einblicke in die Eigenschaften der fundamentalen Bausteine der Materie („Teilchen“) sowie ihr Verhalten unter extremen Bedingungen gestatten. Im Labor werden dabei Temperaturen und Drücke erzeugt, welche kurz nach dem Urknall im frühen Universum herrschten oder heutzutage bei Sternexplosionen und Kollisionen von Neutronensternen auftreten.

„Die Gießener Arbeitsgruppen leisten einen signifikanten Beitrag zum Bau der Detektoren für FAIR in Hessen“, so JLU-Präsident Prof. Dr. Joybrato Mukherjee. „Mit den bewilligten Fördermitteln treiben sie Forschung voran, die grundsätzliche Fragestellungen wie den Ursprung der Masse, die Eigenschaften der Bausteine der Materie sowie deren Wechselwirkung bei der Entstehung unseres Universums aufklärt. Ich gratuliere allen Beteiligten herzlich zu diesem großen Erfolg.“

Das Forschungsprogramm bei FAIR wird von den vier Säulen APPA (Atomic and Plasma Physics and Applications), CBM (Compressed Baryonic Matter), NUSTAR (Nuclear Structure, Astrophysics and Reactions) und PANDA (Antiproton Annihilation in Darmstadt) getragen. Die Gießener Physik ist in allen vier Forschungssäulen aktiv. Im Rahmen von APPA entwickelt die Arbeitsgruppe Atom- und Molekülphysik (I. Physikalisches Institut, Apl. Prof. Dr. Stefan Schippers) einen intensiven Elektronenstrahl für Präzisionsmessungen an Schwerionen im FAIR-Ionenspeicherring CRYRING zur hochgenauen Überprüfung quantentheoretischer Vorhersagen. Überdies koordiniert die Gießener Atom- und Molekülphysik den Forschungsschwerpunkt ErUM-FSP T05 „Aufbau von APPA bei FAIR“, der alle an APPA beteiligten deutschen Universitätsgruppen umfasst.

Die Untersuchung von Kernen weitab der Stabilität wird in der NUSTAR-Säule vorangetrieben, an der die Gießener Physik mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christoph Scheidenberger (II. Physikalisches Institut) beteiligt ist und hochpräzise Detektoren baut. Für das PANDA-Experiment, das exotische hadronische Zustände mit weltweit einzigartiger Präzision vermessen wird, ist die Gießener Physik an der Entwicklung und dem Bau von zwei Subdetektoren beteiligt: Die Gruppe um Prof. Dr. Kai-Thomas Brinkmann (II. Physikalisches Institut) baut das elektromagnetische Kalorimeter sowie einen Mikro-Vertex-Detektor. Das CBM-Experiment wird hochdichte Materie untersuchen, ähnlich wie sie in der Kollision von Neutronensternen oder schwarzen Löchern erzeugt wird. Hier entwickelt und baut die Gruppe von Prof. Dr. Claudia Höhne (II. Physikalisches Institut) einen RICH-Detektor; für spezielle materialtechnische Aspekte besteht eine Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Michael Dürr (Institut für Angewandte Physik). Ein Teil dieser RICH-Entwicklung wird bereits jetzt in dem derzeit laufenden HADES-Detektor bei GSI eingesetzt. Auf Basis der Theorie der starken Wechselwirkung berechnen die Gruppen von Prof. Dr. Christian Fischer, PD Dr. Bernd-Jochen Schaefer und Prof. Dr. Lorenz von Smekal am Institut für Theoretische Physik mit modernen numerischen Verfahren und aufwendigen Simulationen die Eigenschaften der kleinsten Teilchen und der aus ihnen aufgebauten hadronischen Materie unter extremen Bedingungen. Auf diese Weise entstehen theoretische Vorhersagen, welche in den PANDA- und CBM-Experimenten überprüft werden können.

Das starke Engagement am Zukunftsprojekt FAIR wird abgerundet durch Beteiligungen an anderen derzeit Daten aufzeichnenden Forschungsanlagen weltweit, wie dem CERN (ATLAS-Experiment, Prof. Dr. Michael Düren, AR Dr. Hasko Stenzel) in der Schweiz oder dem KEK (BELLE-II-Experiment, Prof. Dr. Claudia Höhne, Apl. Prof. Dr. Jens-Sören Lange) in Japan. Zu letzterem hat die JLU ein elektronisches System für Datentransfer mit Glasfasertechnologie und höchster Bandbreite – um den Faktor 20 schneller als der „5G“-Standard – beigesteuert.

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• Urknall

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Quelle: Technische Universität Wien, TU Wien Space Team.

Die Projektidee klingt beinahe unmöglich: Kann man röhrenförmige Messgeräte aus dem Weltraum abwerfen, die im freien Fall Messdaten sammeln und dann ganz von selbst, ohne Fallschirm, wohlbehalten zur Erde zurückkehren? Das Projekt Daedalus, ein Zusammenschluss von Studierenden der Universität Würzburg und des TU Wien Space Teams, hat nun bewiesen: Ja, das lässt sich machen.

Eigentlich wäre das Experiment schon vor einem Jahr geplant gewesen, damals gab es allerdings unerwartete Probleme mit der deutsch-schwedischen Trägerrakete. Am 4. März konnte der Raketenstart mit den Messgeräten an Bord endlich nachgeholt werden. Nun, nachdem die Daten ausgewertet sind, zeigt sich: Das Projekt war ein voller Erfolg.

Das Space Team der TU Wien ist ein Studierenden-Verein, der in den letzten Jahren immer wieder aufwändige Weltraumprojekte durchgeführt hat – von der Entwicklung eigener Raketen bis zum Start eines Mini-Satelliten.

Daten sammeln in höheren Atmosphäreschichten
Das Ziel war, ein Gerät zu entwickeln, mit dem man günstig und einfach meteorologische Daten sammeln kann. Die Höhe von etwa 70–80 Kilometern ist besonders interessant: Für Wetterballons, die höchstens auf 30 bis 40 Kilometer aufsteigen können, ist das bereits zu hoch, und mit Satelliten lässt sich dieser Bereich der Atmosphäre nur schlecht erfassen.

Die Grundidee für das neuartige Messgerät erinnert an Ahornsamen, die durch ihre langen Flügel ganz langsam und sanft zu Boden sinken. Auch die drei röhrenförmigen Sonden des Daedalus-Projekts sind mit Flügeln ausgestattet, die ihren Fall bremsen.

In den Weltraum befördert wurden die Sonden im Rahmen von „REXUS/BEXUS“, einer Kooperation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt mit dem Swedish National Space Board und der ESA. In einem unbesiedelten Gebiet in Schweden werden im Rahmen von „REXUS/BEXUS“ Raketen gestartet, die von Studierenden entwickelte Instrumente in eine Höhe von 70 bis 80 km transportieren.

Großer Erfolg
„Nach dem Auswerten der Daten können wir nun sagen, dass unser Experiment plangemäß verlaufen ist“, berichtet Christoph Fröhlich, Präsident des Space Teams. 130 Sekunden lang stieg die Rakete auf, dann wurden die drei Sonden in einer Höhe von 75 km plangemäß ausgeworfen.

Im freien Fall wurden sie auf 800 Meter pro Sekunde beschleunigt, bevor sie nach dem Wiedereintritt in die Atmosphäre abgebremst wurden. Bei der Landung hatten sie noch eine Geschwindigkeit von etwa 25 m/s. Mit Hilfe von Satellitenkommunikationsmodulen meldeten die Sonden dann ihren Aufenthaltsort, per Hubschrauber konnten alle drei schließlich geborgen werden – etwa 33 km von der Startrampe entfernt.

„Bis auf einige Flügel, die vermutlich durch Kontakt mit Bäumen bei der Landung abgebrochen sind, blieben die Sonden unversehrt“, sagt Christoph Fröhlich. Entscheidend für das Team war die Frage, ob der Ahornsamen-artige Bremsmechanismus korrekt funktioniert hat. „Wir konnten nun die Sensordaten auswerten, dazu gehören die Sinkgeschwindigkeiten und die Drehgeschwindigkeit der Sonden. Sie zeigen, dass die Sonden wie geplant in einer stabilen Rotation abgebremst wurden. Sie sind also nicht bloß wie ein Stein nach unten gefallen, und es kam auch nicht zu unkontrolliertem Trudeln.“

Das bedeutet, dass die im Rahmen des Daedalus-Projekts entwickelte Technologie funktioniert und sich für Atmosphärenexperimente bestens eignet. „Diesmal ging es uns darum, die Methode zu demonstrieren, in Zukunft wollen wir auch wissenschaftliche Experimente in der Atmosphäre durchführen“, sagt Christoph Fröhlich. Eine Nachfolgemission ist bereits geplant.

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