Autoren: Ingo Muntenaar und Kirsten Müller, Quelle: Veranstaltungsbesuch.

Claude Nicollier wurde am 2. September 1944 in Vewey in der Schweiz geboren und ist bis heute der einzige Schweizer mit Weltraumerfahrung. Von 1966 bis Ostern 1969 war er Milizpilot bei der Schweizer Luftwaffe mit insgesamt 5600 Flugstunden, wovon 4000 in Strahlflugzeugen. Auch absolvierte er ein Physikstudium an der Universität Lausanne, das er 1970 abschloss. Als Wissenschaftler arbeitete er dann an den Instituten für Astronomie der Universitäten Lausanne und Genf. Einen Postdiplom-Abschluss der Universität Genf in Astrophysik erhielt er 1975. Parallel zu seinen Forschungsaktivitäten wurde er an der Schweizer Luftfahrtschule zum Linienpiloten ausgebildet und wurde 1974 DC-9-Pilot bei Swissair. Ende 1976 begann er in der Abteilung Weltraumwissenschaften der ESA in Noordwijk, Niederlande, bei verschiedenen Programmen über Infrarotastronomie zu forschen. Im Juli 1978 wurde er von der ESA als einer der ersten drei europäischen Astronauten ausgewählt. Als Teil der Kooperation zwischen ESA und NASA fing er im Mai 1980 in der Astronautengruppe 9 der NASA das Training zum NASA-Missionsspezialisten an. Dieses schloss er vollständig ab und wurde somit als erster Nicht-US-Amerikaner Vollzeitastronaut der NASA.

Bei vier Raumflügen in Space Shuttles hat Nicollier 42 Tage, 12 Stunden und 5 Minuten im Weltraum verbracht. Bei seinem ersten Flug, STS-46 vom 31. Juli bis zum 8. August 1992 mit Atlantis, hat die Besatzung den unbemannten ESA-Satelliten EURECA mit 15 Experimenten sowie das Tethered Satellite System (TSS-1), ein Gemeinschaftsprojekt der NASA mit der italienischen Weltraumagentur ISA, ausgesetzt. Mit diesem Technologiedemonstrator eines seilgefesselten Satelliten sollten die Messungen zur Generierung von Elektrizität als auch Möglichkeiten zur Anhebung der Umlaufbahn von seilgefesselten Flugkörper-Systemen getestet werden.

Sein zweiter Flug, STS-61 vom 2. bis zum 13. Dezember 1993 mit Endeavour, war der erste Reparaturflug für das Hubble-Weltraumteleskop. Während dieses Fluges wurden eine neue Kamera und ein Paket zur optischen Korrektur im Hubble Weltraumteleskop eingebaut. Dabei wurde ein Fehler von 2 Mikrometern im Hauptspiegel des Teleskopes, welcher einen Durchmesser von 2,40 m hatte, korrigiert.

Vom 22. Februar bis zum 9. März 1996 war er Besatzungsmitglied der Raumfähre Columbia auf der Mission STS-75. In Nachfolge von STS-46 sollte bei diesem Flug das TSS-1-System nochmals als TSS-1R (Anmerkung der Redaktion: R = Reflight) geflogen werden, um Messungen in der Ionosphäre durchzuführen; beim Ausfahren des Seils zwischen beiden Raumflugkörpern brach dieses allerdings. Dabei wurde TSS zum Totalverlust und es konnten nur kurzzeitig vor dem Seilbruch Messungen durchgeführt werden.

Seine vierte und letzte Mission, STS-103 mit der Discovery vom 20. bis 28. Dezember 1999, war die dritte Hubble-Reparaturmission. Während dieses Fluges nahm er an einem achtstündigen Aussenbordeinsatz teil. Dieses war der erste Aussenbordeinsatz eines ESA-Astronauten in der Nutzlastbucht eines Space Shuttle.

Von 2000 bis 2007 arbeitete er für das NASA-Astronautenbüro in der Abteilung für Aussenbordeinsätze. 2004 nahm er einen Lehrauftrag an der École polytechnique fédérale de Lausanne an, wo er 2007, als er die ESA verlassen hatte, eine volle Professur übernahm.

Frage von Raumfahrer.net an Claude Nicollier: Sie waren einer der ersten ESA-Astronauten, zusammen mit Uf Merbold und Wubbo Ockels. Hatten Sie einen Masterplan in Ihrem Leben? Wann entstand bei Ihnen der Wunsch, Astronaut zu werden?

Claude Nicollier: Ich bin jetzt 80 Jahre alt. Bei Apollo 11 war ich 25 Jahre. Sie wissen, astronautische Raumfahrt fing 1961 an, als ich ein Teenager war. Für mich war es ein Ziel, Astronom zu werden, weil ich Wissenschaft, ganz besonders Astronomie, mag. Ich hatte auch großes Interesse an der Luftfahrt. So wurde ich Astronom und parallel Pilot bei der Schweizer Luftwaffe. Das war für mich eine schöne Kombination meiner Interessen. Die Idee, Astronaut zu werden, kam relativ spät. Apollo 11 war sehr inspirierend für mich, aber lange war die Raumfahrt ja nur ein Wettbewerb zwischen den USA und der Sowjetunion. Erst als 1975, nach dem Ende des Apollo-Programms, zum Beginn des Shuttle-Programms auch die europäische und die kanadische Raumfahrtagentur zur Zusammenarbeit eingeladen wurden, dachte ich: Wow, da würde ich gerne mitmachen. Von da an wurde es ein Ziel. Auch wenn ich mich als Astronom und Pilot fühlte, sah ich dies als eine Möglichkeit. Dann war Ende 1978 die Selektion zu Ende, die etwa ein Jahr dauerte, und es klappte. Ich war natürlich sehr motiviert und irgendwie war ich auch schon vorbereitet. All die Zeit dachte ich: es gibt die Möglichkeit, Astronaut zu werden, also wollte ich körperlich fit bleiben und viel über die Disziplin Astrophysik lernen, weil Wissenschaft eine gute Möglichkeit für Europa war, an der Raumfahrt teilzunehmen. Wir haben Spacelab beigetragen, ein Laboratorium, das an Bord des Shuttle mitgenommen werden konnte. Auf die Selektion habe ich mich bei meiner Arbeit in der Universität vorbereitet, und es hat geklappt. Zwei Jahre später sind Wubbo Ockels und ich dann nach Houston geschickt worden, Ulf Merbold nicht. Wir haben dort das Training für den Space Shuttle absolviert. Noch zwei Jahre später, 1982, wurde dann beschlossen, dass Wubbo und Ulf als Wissenschaftsastronauten für die ESA arbeiten sollten und ich weiter für den Shuttle das Training für Missionsspezialisten absolvieren würde. Ich war also der erste Nicht-Amerikaner, der das Training für den Shuttle bekam. Nach dem Challenger-Unglück 1986 gab es drei Jahre lang keine Shuttle-Flüge. Mein erster Flug, als erster nicht-amerikanischer Missionsspezialist, war dann 1992, vierzehn Jahre, nachdem ich ausgewählt worden war. Diese erste Mission lief sehr gut, danach hatte ich im gleichen Jahrzehnt noch drei Flüge, einschließlich des ersten Fluges zum Hubble Space Teleskop, der eine wundervolle Mission war. So kann man sagen, dass es ein Kindheitstraum war, Astronaut zu werden, wenn auch zuerst ein unmöglicher Traum, der erst möglich wurde, als ich ein junger Erwachsener war.

Raumfahrer.net: Sie erwähnen Ihre Flugfähigkeiten. Haben diese Ihnen bei Ihrer Astronautenlaufbahn geholfen?

Claude Nicollier: Ja, Pilot zu sein bei der Luftwaffe, oder grundsätzlich alle Arten von Pilotenerfahrung auf hohem Niveau, ist hilfreich dafür, als Astronaut ausgewählt zu werden. Man muss lernen, eine ziemlich komplexe Maschine in einer gefährlichen Umgebung zu beherrschen. Das ist etwas, das in die Richtung von Fähigkeiten kommt, die für den Beruf des Astronauten nötig sind. Kampfpilot in der Schweizer Luftwaffe zu sein, war ein wichtiger Schritt in meiner Ausbildung.

Raumfahrer.net: Sie haben vier Space Shuttle Flüge gemacht. Alle vier Flüge waren Spacelab-Flüge, bei denen nicht das druckbeaufschlagte Modul, sondern nur jeweils eine Spacelab-Palette in der Nutzlastbucht integriert war. Zwei dieser Flüge waren Missionen, in denen der Tethered Satellite ausgesetzt wurde, zwei waren Wartungsmissionen des Hubble Space Telescope. Welcher dieser vier Flüge war für Sie am wichtigsten, und welcher hat Ihnen am meisten Spaß gemacht?

Claude Nicollier: Ich würde sagen, sie haben alle Spaß gemacht. Jede Mission macht Spaß. Für mich als Astronomen war aber Hubble sehr bedeutend. Ich war schon Astronom, war dann Astronaut geworden, und bin dann bei Hubble gewesen, um es zu reparieren. Das waren zwei Missionen, und es waren tolle Missionen. Die bedeutendste Mission war für mich die Hubble-Reparaturmission STS-61 im Dezember 1993. Die Bedeutung dieser Mission war sehr wichtig: Hubble wieder in Ordnung zu bringen, damit es wieder ein produktives Instrument sein würde, was es eine Zeitlang nicht war. Also würde ich sagen: meine erste Mission wegen ihrer Bedeutung und der hohen Verantwortung, das war sehr befriedigend, dann mein letzter Flug STS-103, bei der Außenbordeinsätze stattgefunden haben, war auch sehr wichtig. Die beiden Hubble-Flüge würde ich also an erster Stelle erwähnen, dann meinen ersten, weil man dabei die Umgebung des Weltraums entdeckt, das ist eigentlich die „Feuertaufe“. Der für mich am wenigsten interessante Flug war eigentlich STS-75 im Jahre 1996. Das war eigentlich eine Wiederholung des Tethered Satellite Fluges, den wir vorher schon gemacht hatten. Er war zwar erfolgreicher gewesen als STS-46, aber die Hubble-Missionen haben dennoch Spaß gemacht und sind auch bedeutungsvoll gewesen. Die Idee eine Technologiemission mit einem seilgefesselten Satelliten zu fliegen, wurde vorher leider nicht weiterverfolgt. Hier sollte der Satellit nicht als Generator genutzt werden, um elektrische Energie zu produzieren, sondern quasi als Elektromotor, um die Umlaufbahn anzuheben.

Raumfahrer.net: Ja, das haben wir in der Universität auch gelernt.

Claude Nicollier: Das System konnte Elektrizität produzieren, und konnte sie in einem Elektromotor einsetzen, um die Umlaufbahn wieder anzuheben. Vielleicht wird es irgendwann in der Zukunft wieder aufgegriffen.

Raumfahrer.net: Als wir dieses Interview vorbereitet haben, ist uns aufgefallen, dass Sie vier Flüge in vier verschiedenen Orbitern geflogen sind: Atlantis, Endeavour, Columbia und Discovery. Welcher dieser vier Orbiter war der perfekteste für Sie?

Claude Nicollier: Das war wirklich nicht relevant. Sie unterschieden sich fast nicht, darum kann ich das auch nicht beantworten. Columbia hatte viele Instrumente, weil es die erste Raumfähre war, aber ansonsten haben sie sich kaum unterschieden. Ich würde also keinen bestimmten von ihnen auswählen.

Raumfahrer.net: Lassen Sie uns über das Hier und Jetzt sprechen. Wir sind beim Asteroid Day. Dieser erinnert an den Asteroideneinschlag im Jahr 1908 in der Region Tunguska im heutigen Gebiet Krasnojarsk. Wie sehen Ihre Vorstellungen für eine Asteroidenabwehr aus?

Claude Nicollier: Wir hatten heute morgen eine Präsentation und ich wusste von der DART-Mission und der HERA-Mission, und ich denke, das ist ein guter Anfang. Ab einem gewissen Punkt müssen wir genug Informationen gesammelt haben über die gefährlichsten Asteroiden von zwanzig und mehr Metern Größe. Der Asteroid von Tscheljabinsk hatte weniger als 20 Meter Durchmesser, das war also nicht dramatisch. Wir müssen aber ein viel besseres Bild von den charakteristischen Flugbahnen der Asteroiden von mehr als 100 m Größe bekommen. Ich weiß, dass es über 900 Asteroiden mit einem Durchmesser von einem Kilometer oder mehr gibt, aber 95% aller Asteroiden sind kleiner. Je kleiner sie sind, desto weniger wissen wir von ihnen. Ich habe nicht alle Zahlen im Kopf. Wir müssen ein wesentlich besseres Gesamtbild bekommen und wir müssen an Ideen zur Ablenkung von Asteroiden arbeiten. HERA war schon ein guter Start, und die Idee durch einen Impuls die Flugbahn zu ändern ist wesentlich besser als beispielsweise eine nukleare Explosion. Es gibt auch die Idee mit einem neben dem Asteroiden herfliegenden Raumschiff und die somit auf beide Körper gegenseitig ausgeübte Gravitationskraft, die Asteroidenbahn abzulenken. Aber ich finde, dass DART eine sehr erfolgreiche Mission war.

Raumfahrer.net: Und beim Einschlag verändert sich die Flugbahn ein kleines bisschen.

Claude Nicollier: Wenn Sie das früh genug machen, kriegen Sie genug Ergebnisse. Ich meine, man benötigt eine gute Früherkennung. Dann müssen Sie den Flug früh genug starten, um sicher zu sein, dass der Impuls zu einer großen Ablenkung des Asteroiden führt. Ich denke, es ist gut, jedes Jahr Asteroid Day zu haben, so dass das Bewusstsein für das Problem erhöht wird, sowohl für die Erkennung als auch für die Abwehr. So würde ich es zusammenfassen. – Jetzt habe ich keine Zeit mehr.

Raumfahrer.net: Wissen Sie was? Jetzt haben wir keine Fragen mehr. Eine Bitte noch: Ist es möglich ein gemeinsames Photo zu machen?

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• Asteroid Day

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Quelle: Universität Zürich 24. September 2024.

24. September 2024 – Der neue Standort im Innovationspark Zürich bietet die Chance, ein einzigartiges Weltraum-Ökosystem aufzubauen, das Forschung, Technologie und Wirtschaft verknüpft und den Weg für zukünftige Innovationen ebnet.

Die Erkundung des Weltraums hat das Wissen über das Universum, aber auch über die Erde und den Menschen in den letzten Jahrzehnten enorm erweitert. Treiber dahinter waren vornehmlich staatlich geförderte, internationale Kooperationen und heute zunehmend auch private Raumfahrtunternehmen. Der Kanton Zürich hat sich dieses Jahr zum Ziel gesetzt, seine Innovationskraft im Thema Raumfahrt zu stärken. «Mit ihrer Forschungsstärke, ihrer interdisziplinären Expertise und ihren internationalen Kooperationen ist die Universität Zürich prädestiniert, dazu einen entscheidenden Beitrag zu leisten», sagt Regierungsrätin Silvia Steiner anlässlich der Medienkonferenz zum UZH Space Hub. Dieser bündelt seit 2018 die Luft- und Raumfahrtaktivitäten der Universität Zürich (UZH) und ist vor kurzem in die Halle 4 im Innovationspark Zürich eingezogen.

Multiperspektivische Annäherung an den Weltraum
Die wichtigsten Forschungsschwerpunkte des UZH Space Hub umfassen Fernerkundung und Erdbeobachtung, Astrophysik, Space Life Science sowie die autonome Navigation von Drohnen. Einbezogen werden aber weit mehr als nur technische oder naturwissenschaftliche Fragen, sondern auch ethische, philosophische und theologische – selbst in den Filmwissenschaften ist das All Gegenstand von Forschung. «Die Vielfalt der Themen zeigt, dass der Weltraum und die Erde multiple Aspekte des menschlichen Daseins umfassen, mit denen sich Naturwissenschaftlerinnen ebenso wie Geistes- und Sozialwissenschaftler auseinandersetzen. Als grösste Schweizer Volluniversität möchten wir möglichst viele dieser Dimensionen in die Erkundung des Weltraums und der Erde einbringen und mittels interdisziplinärer Arbeit gewinnbringend verknüpfen», betont UZH-Rektor Michael Schaepman.

Blick auf die Erde und ins Universum
Dies geschieht etwa in der Fernerkundung, wo UZH-Forschende mittels modernster Sensortechnik auf Flugzeugen, Drohnen und Satelliten detaillierte Daten über Umweltbedingungen und atmosphärische Prozesse sammeln. Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel Biodiversität quantifizieren oder die Veränderung in der Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften überwachen. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, den menschlichen Einfluss auf regionale, aber auch globale Ökosysteme zu verstehen, und dienen als Basis, um Schutz- oder Anpassungsstrategien für Umwelt und Klima zu entwickeln. Dank dem direkten Zugang zum Flugplatz Dübendorf können die benötigten Sensoren und Daten gleich vor Ort verbessert und verarbeitet werden, bevor sie später in weiteren Forschungsprojekten oder Satelliten zum Einsatz kommen.

Die umgekehrte Blickrichtung – von der Erde ins All – nehmen UZH-Forschende in der Astrophysik ein. Sie ergründen die grossen Fragen des Universums: Wie entstehen und entwickeln sich Planeten, Sterne und Galaxien? Mit Beobachtungsdaten und Simulationen, unterstützt durch modernste Hochleistungsrechner, widmen sie sich den Rätseln um Dunkle Materie, Dunkle Energie und ihren Einfluss auf die Expansion des Kosmos. Über ihre Beteiligung an bedeutenden internationalen ESA- und NASA-Missionen wie EUCLID, LISA, ARRAKIHS oder JUNO tragen sie massgeblich zum Verständnis kosmologischer Phänomene sowie zur internationalen Vernetzung bei.

Der Weltraum als Werkstatt
In den Space Life Sciences wiederum ergründen Forschende des UZH Space Hub die fundamentalen Auswirkungen der Schwerkraft. Im Zuge des im Innovationspark Zürich initiierten Schweizer Parabelflugprogramms oder auf der International Space Station (ISS) erforschen sie, wie zelluläre und molekulare Prozesse unter Erd- und Mikrogravitationsbedingungen ablaufen und wie sich Schwerkraft auf Körperfunktionen und genetische Stabilität auswirkt. Dabei haben sie ein Verfahren entwickelt, das Schwerlosigkeit als hochwirksames Werkzeug einsetzt, um dreidimensionale Gewebe herzustellen. Auf der Erde gelingt dies ohne aufwändige Stützskelette nur zweidimensional. Das UZH-Spin-off Prometheus Life Technologies AG züchtet auf diese Weise aus adulten menschlichen Stammzellen sogenannte Organoide, die dereinst etwa in der Präzisions- und Transplantationsmedizin verwendet werden könnten.

Inkubator für Forschung, Technologie und Innovation
Jungunternehmen wie Prometheus Life Technologies können die Infrastruktur des UZH Space Hub mitnutzen: In der Halle 4 lassen sich Fluglabor-, Werkstatt- und Büroflächen mieten sowie Testungen in hochmodernen Labors durchführen. Letzteres ist für Start-ups besonders attraktiv, da die Einrichtung eines eigenen Labors die finanziellen Möglichkeiten meist weit übersteigt. «Der UZH Space Hub möchte einen Rahmen dafür schaffen, dass Wissen geteilt, Synergien genutzt und Neues erforscht, entdeckt und entwickelt werden kann», sagt Oliver Ullrich, Direktor des UZH Space Hub. Er ist überzeugt, dass der erdnahe Orbit mit dem Ende der ISS im Jahr 2030 im Zuge einer neuen Weltraumwirtschaft noch viel intensiver genutzt werden wird – nicht nur als Forschungs-, sondern auch als Produktionsstätte.

UZH-Forschung bildet Fundament einer Wertschöpfungskette
Die Integration in den Innovationspark Zürich mit bereits bestehendem Fokus auf Luft- und Raumfahrt, die Anbindung an den Flugplatz Dübendorf, dies alles in nächster Nähe zur Hochschul- und Wirtschaftsmetropole Zürich, wo sich neben der ETH Zürich weitere Institutionen und Firmen von Weltruf befinden, bietet laut Ullrich ein einzigartiges Setting, um ein Weltraum-Ökosystem zu entwickeln. Dieses soll weitere Akteure aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt anziehen: von Forschungsinstitutionen über Start-ups, KMUs bis hin zu etablierten und global agierenden Unternehmen aus den Bereichen Space und Aviation. «Die UZH legt mit ihren hervorragenden Forschungsleistungen ein stabiles Fundament und bildet dank ihrer starken Vernetzung zugleich ein Scharnier zwischen Wissenschaft und Entwicklung, Technologie und Wirtschaft», so Ullrich. «Wir sind Teil einer Wertschöpfungskette, indem wir Wissen generieren, weitergeben und über Innovationen schliesslich für die Gesellschaft nutzbar machen.»

Factsheet zum UZH Space Hub
https://www.news.uzh.ch/dam/jcr:4b81b6c2-7ef9-44c4-b093-08eaad8d83e7/Factsheet_SpaceHub.pdf

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• Raumfahrtaktivitäten an Universitäten

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Quelle: Universität Bern 5. Juni 2024.

5. Juni 2024 – Das Projekt «ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph» ANDES wird etwa 120 Millionen Euro kosten, und die Schweiz ist einer der Hauptbeitragsleistenden sowohl in instrumenteller als auch in wissenschaftlicher Hinsicht. Dieser Spektrograf der zweiten Generation für das Extremely Large Telescope (ELT), das zukünftige Riesenteleskop der ESO mit 39 Metern Durchmesser, welches derzeit in der chilenischen Atacamawüste gebaut wird. ANDES wird es unter anderem ermöglichen, die Atmosphäre von Exoplaneten nach Spuren von Leben zu durchforsten oder Exoplaneten zu untersuchen, die sich in ihrer protoplanetaren Scheibe bilden.

Die Vereinbarung über die Planung und den Bau von ANDES zwischen der ESO und einem Konsortium von Institutionen, dem auch die Universität Genf und die Universität Bern angehören, wurde heute am Hauptsitz der ESO in Deutschland von Xavier Barcons, dem Generaldirektor der ESO, und Roberto Ragazzoni, dem Präsidenten des italienischen Nationalinstituts für Astrophysik (INAF), unterzeichnet. Das INAF leitet das Konsortium für das 120 Millionen Euro teure Instrument, das einem kleinen Raumfahrtsatelliten entspricht.

Suche nach Spuren von Leben auf Exoplaneten
ANDES ist ein leistungsfähiger Spektrograf, ein Instrument, das Licht in seine verschiedenen Farben zerlegt, damit Forschende die Eigenschaften astronomischer Objekte, wie z. B. ihre chemische Zusammensetzung, bestimmen können. Er wird am ELT der ESO installiert. Das Instrument wird eine Rekordgenauigkeit im sichtbaren und nahen Infrarotbereich aufweisen und zusammen mit dem leistungsstarken Spiegelsystem des ELT den Weg für Forschungsarbeiten ebnen, die viele Bereiche der Astronomie abdecken.

«Der Beitrag der Universität Genf konzentriert sich hauptsächlich auf einen der vier Spektrografen, aus denen ANDES bestehen wird, den RIZ-Spektrografen (in den Wellenlängen Rot und Nahinfrarot) für die instrumentelle Seite und auf die Anwendungen von ANDES im Bereich der Planetensysteme für die wissenschaftliche Seite», erklärt Christophe Lovis, assoziierter Professor an der Universität Genf und Schweizer Vertreter für das ANDES-Konsortium. «ANDES wird es ermöglichen, die Atmosphäre von Exoplaneten auf der Suche nach Biosignaturen zu untersuchen. Es wird den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Centre pour la Vie dans l’Univers, des neu gegründeten Forschungszentrums der Universität Genf, das sich mit der schwierigen Frage des Lebens ausserhalb der Erde befasst, eine grosse Hilfe sein», so Christophe Lovis.

Während heute die offizielle Unterzeichnung stattfindet, herrscht bei den Teams der Astronomieabteilung der Universität Genf bereits rege Betriebsamkeit. «Wir haben bereits ein solides optisches Design für den RIZ-Spektrografen, aber es gibt noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Ein Beispiel: Das Teleskop ist so gross, dass die optischen Teile des Spektrografen, die selbst sehr gross sein werden, auf den Zehntausendstel der Dicke eines Haares ausgerichtet bleiben müssen, damit wir das Signal einer Exo-Erde erkennen können», sagt Audrey Lanotte, Optikingenieurin an der Universität Genf. «Das Projekt beschäftigt bereits ein Dutzend Fachleute an der Universität. Diese Art von Projekt erfordert eine hervorragende Koordination zwischen den verschiedenen Berufsgruppen. Das ist alles sehr aufregend», fügt Audrey Lanotte hinzu.

Gefragte Schweizer Expertise
Die Universität Bern ihrerseits trägt zu ANDES bei, indem sie ein weiteres Kernstück für den Spektrografen liefert: das Lichtverteilungssystem. Dieses wird die Kalibrierung der verschiedenen Spektrografen mit stabilen Lichtquellen ermöglichen. «Die Schweiz ist einer der Hauptbeitragszahler zu diesem Instrument. Die Expertise und die jahrzehntelange Zusammenarbeit der Universität Bern und der Universität Genf, die in den letzten Jahren durch den NFS PlanetS gefestigt wurde, ermöglicht es der Schweiz, sich als internationale Referenz in der Forschung und im Design von hochpräzisen Instrumenten zur Beobachtung und Untersuchung von Exoplaneten, einschliesslich ihres Entstehungsprozesses, zu positionieren», sagt Christoph Mordasini, Professor und Leiter der Abteilung für Weltraumforschung und Planetologie (WP) an der Universität Bern.

Das Extremely Large Telescope (ELT)
Das ELT mit seinem 39 Meter grossen Durchmesser wird voraussichtlich im Jahr 2028 «sein erstes Licht sehen», und ANDES wird einige Jahre später, etwa 2032, dort installiert.

Neben ihrem entscheidenden Beitrag zur Erforschung von Exoplaneten und Leben im Universum wird die Kombination aus ELT und ANDES auch in anderen Bereichen der Astrophysik bahnbrechende Fortschritte ermöglichen, z. B. bei der Messung der fundamentalen Konstanten der Physik, der Untersuchung ferner Galaxien oder der Entdeckung der ersten Sterne des Universums.

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• ESO Teleskop ELT

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Quelle: Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL 4. Juni 2024.

4. Juni 2024 – Francesca Carletti holt mit dem Hammer aus. Immer tiefer treibt sie die Wasserwertsonde in den Schnee, um das Schneewasseräquivalent (SWE, siehe Kasten) zu bestimmen. Dies ist nur ein Teil der vielen Daten, die sie an diesem sonnigen Märztag auf dem Versuchsfeld Weissfluhjoch bei Davos misst. Ihr Ziel: eine Strategie zu entwickeln, die den Beginn und die Menge der Schneeschmelze genauer anzeigt. Angesichts des Klimawandels werde dies immer wichtiger, erklärt die Doktorandin am WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF: «Derzeit wird der Höhepunkt der Schmelze je nach Modell oft für einen zu frühen oder zu späten Zeitpunkt vorhergesagt.»

Genauere Angaben zum Beginn der Schneeschmelze und der zu erwartenden Menge Wasser sind wichtig, um Infrastrukturen zu schützen und menschliche Aktivitäten zu planen. Auch Teile der Wirtschaft profitieren, beispielsweise Stromerzeuger und der Agrarsektor. «Es hilft zudem bei der Hochwasserwarnung und ebenso, die Bedingungen für Nassschneelawinen zu ermitteln», ergänzt die Wissenschafterin.

Um ihr Ziel zu erreichen, graben Carletti und ihre Kollegen Löcher und messen darin die Eigenschaften des Schnees. Ist der Schnee trocken, genügt ein solches Profil pro Woche. Ist er nass, graben und messen sie bis zu dreimal pro Woche. An diesem Tag im März halfen Francesca zwei Mitarbeitende aus anderen Forschungsgruppen des SLF. Zu dritt verbrachten sie zwei Stunden damit, zweieinhalb Meter tief zu graben. Dabei bewegten sie fast zwei Tonnen Schnee – und müssen diese Massen wieder in das Loch werfen, wenn Carletti fertig gemessen hat.

Sie geht einem Phänomen nach zwischen der Feuchtigkeit des Schnees und den Radarwellen, die dieser an den Satelliten Sentinel-1 reflektiert. Der Satellit sendet Radarwellen aus seiner Umlaufbahn zur Erdoberfläche und misst, wie viel davon zurückkommt. Etwa zweimal alle fünf Tage überfliegt er das Versuchsfeld Weissfluhjoch. Schon länger ist ein direkter Zusammenhang bekannt: Wird der Schnee nass, nimmt die Intensität der reflektierten Wellen ab. Noch vergleichsweise neu ist die Theorie, dass sie ihren tiefsten Punkt genau dann erreicht, wenn der Gehalt an flüssigem Wasser im Schnee (Liquid Water Content, LWC, siehe Kasten) am höchsten ist. Das Wasser beginnt dann, in Bäche, Flüsse und Seen abzufliessen. «Wir wollen diesen Zusammenhang nachweisen», erklärt Carletti. Gelingt ihr das, könnten die Satellitendaten in Zukunft dazu dienen, Wasserressourcen einzuschätzen, nicht nur für die Schweiz, sondern weltweit. Beispielsweise können Betreiber von Wasserkraftwerken auf Basis dieser Daten besser planen, wann sie ihre Rückhaltebecken auffüllen.

Noch steht Carletti allerdings regelmässig in einem tiefen Schneeloch, klettert eine Leiter hoch und runter, steckt mehr als ein Dutzend Thermometer in die Schneewand. Mit einer Präzisionswaage bestimmt sie die Dichte des Schnees und wie sich diese vom oberen Rand ihres Lochs bis zum Boden verändert. Für den LWC verwendet sie eine spezielle Sonde, die Techniker am SLF entwickelt haben und die sie in regelmässigen, vertikalen Abständen in die Schneewand einführt.

Der Winter 2023/24 ist bereits die zweite Saison, in der sie misst – und sie ist zuversichtlich, dass sie den Zusammenhang zwischen Satellitendaten und Prozessen bei der Schneeschmelze nachweisen kann: «Bis jetzt habe ich gute Ergebnisse, was die Übereinstimmung angeht.»

Was ist … das Schneewasseräquivalent (SWE)?
Eine Schneedecke besteht aus zahlreichen Schichten mehr oder weniger stark zusammengepressten (dichten) Schnees. Das Schneewasseräquivalent gibt an, wie hoch eine Wasserschicht nach dem Schmelzen der Schneedecke wäre, angegeben in Millimeter. Jeder Millimeter entspricht einem Liter Wasser pro Quadratmeter Schneedecke. Ein Zentimeter Neuschnee mit einer typischen Dichte von hundert Kilogramm pro Kubikmeter kg/m³ ergibt einen Millimeter Wasser. Ein Beispiel: Mitte April 2024 betrug die mittlere Dichte der Schneedecke auf dem Versuchsfeld Weissfluhjoch 416 Kilogramm pro Kubikmeter, was bei einer Schneehöhe von 2,7 Metern einem Wasserwert von rund 1100 Millimetern beziehungsweise 1100 Liter Wasser pro Quadratmeter entspricht.

Was ist … der Wassergehalt (Liquid Water Content, LWC)?
Schnee besteht aus festem Wasser. In einer Schneedecke kann jedoch gleichzeitig sowohl gefrorenes, festes als auch flüssiges Wasser vorkommen. Der Flüssigwassergehalt (Englisch: Liquid Water Content, kurz LWC) gibt den prozentualen Anteil des flüssigen Wassers in einer Schneedecke an. Bei null Prozent ist der Schnee trocken, eine feuchte Schneedecke kommt auf Werte von bis zu vier Prozent, Nassschnee hat einen Wert um die 20 Prozent.

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• Planet Erde

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Quelle: Schweizerischer Bundesrat 15. April 2024.

Bern, 15. April 2024 – Die Artemis Accords sind eine politische Absichtserklärung und bilden das gemeinsame Verständnis der unterzeichnenden Staaten ab, nach welchen Prinzipien sie die Erkundung und Nutzung des Mondes, des Mars und anderer Himmelskörper durchführen wollen.

Die Artemis-Staaten bekräftigen ihr Engagement zur Einhaltung internationaler Regeln und Vorschriften im Sinne der Weltraumverträge der UNO. Sie unterstützen auch deren Weiterentwicklung in multilateralen Foren wie dem UNO-Ausschuss für die friedliche Nutzung des Weltraums. Zudem sind die Artemis-Staaten bestrebt, zur nachhaltigen und verantwortungsvollen Erkundung und Nutzung des Weltraums beizutragen. Die Artemis Accords (AA) betonen nicht zuletzt die Wichtigkeit des Multilateralismus.

Mit der Schweiz sind es nun 37 Staaten auf allen Kontinenten, die die AA unterzeichnet haben. Dazu zählen neben der Schweiz auch andere Mitgliedsländer der Europäischen Weltraumorganisation ESA wie etwa Deutschland, Frankreich, Italien und das Vereinigte Königreich.

Durch die Unterzeichnung der AA unterstreicht die Schweiz ihr Interesse an einer verstärkten Zusammenarbeit mit den USA und weiteren Unterzeichnerstaaten. Damit betont die Schweiz auch ihre Absicht, der Schweizer Weltraumforschung und -industrie im Hinblick auf die Teilnahme an künftigen Missionen der NASA bestmögliche Rahmenbedingungen zu schaffen.

Anlässlich der Unterzeichnung sagte Bundesrat Guy Parmelin: «Die Schweiz und die NASA verbindet eine langjährige Partnerschaft im Bereich der bemannten Weltraumforschung sowie der Weltraum- und Erdwissenschaften. Die Unterzeichnung der Artemis-Vereinbarungen durch die Schweiz unterstreicht unsere Überzeugung, dass Kooperation der Schlüssel zu einer friedlichen, sicheren, gerechten und nachhaltigen Erforschung des Weltraums ist.“.»

NASA-Administrator Bill Nelson, sagte seinerseits: «Die NASA heisst die Schweiz in der Familie der Artemis-Unterzeichner willkommen. Da immer mehr Länder in das Unbekannte vorstossen, ist es wichtiger denn je, dass wir uns zu offener und friedlicher Forschung bekennen. Entdeckungen werden uns stärken, und wir freuen uns darauf, die gemeinsamen Werte und Normen unserer Staaten auf den Kosmos auszuweiten.»

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• NASA – Artemis Accords

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Quelle: SWISSto12 via Business Wire 19. März 2024.

Renens, Schweiz –(BUSINESS WIRE)– SWISSto12, eines der am schnellsten wachsenden Unternehmen im Luft-und Raumfahrtsektor in Europa und ein führender Hersteller von Satelliten- und Hochfrequenzprodukten, kündigt seine weitere globale Expansion an. Das Unternehmen hat sich an seinem Hauptsitz in der Schweiz eine zusätzliche Produktionsfläche gesichert, so dass sich sein bestehender Standort auf 5.700 m² vergrößert. Außerdem hat SWISSto12 mehrere neue Satcom-Ingenieure in sein wachsendes Team aufgenommen, das seit Anfang 2024 um 25% auf über 125 Beschäftigte an den Standorten in der Schweiz, Europa und den USA angewachsen ist.

SWISSto12 wurde unlängst als eines der “10 Hottest Satellite Companies” der Welt nominiert. Diese Branchenanerkennung folgt auf die Bekanntgabe des Unternehmens, im vierten Quartal 2023 Kundenaufträge für Hochfrequenz-Subsysteme und HummingSat-Satelliten im Umfang von über 200 Millionen Euro erhalten zu haben, unter anderem von den führenden Satellitenbetreibern Inmarsat (Viasat) und Intelsat.

Branchenveteran Peter Bach Andersen arbeitet seit November 2023 zusammen mit Kollegen von Dänemark aus für das SWISSto12-Team. Peter Bach Anderson war zuvor elf Jahre bei Cobham Satcom in Kongens Lyngby (Dänemark) tätig, wo er die Entwicklung neuer HF-, Mikrowellen- und Antennentechnologien leitete.

Peter Bach Andersen, Principal SatCom Systems Engineer, sagte: “Dänemark ist ein weltweit anerkanntes Zentrum für Luft- und Raumfahrt- sowie SatCom-Technik. SWISSto12 hat die Zusammenarbeit mit einer Reihe von bedeutenden Experten in der Region in den Bereichen Hochfrequenztechnik und Entwicklung aufgenommen, und ich freue mich auf die Zusammenarbeit mit Swissto12 bei seinen spannenden Satcom-Projekten.”

Emile de Rijk, CEO von SWISSto12, sagte: “SWISSto12 setzt seinen Expansionskurs fort, um die außergewöhnliche Kundennachfrage nach unseren Hochfrequenz-Subsystemen und HummingSat – dem ersten kommerziellen GEO SmallSat – zu decken. In Dänemark haben wir Zugang zu einem der europaweit führenden Pools von Talenten in den Bereichen Luft- und Raumfahrttechnik sowie SatCom. Die Erweiterung unseres Hauptsitzes in Renens um eine neue Produktionsfläche und einen neuen zusätzlichen Reinraum treibt unsere Anstrengungen zur Industrialisierung und Skalierung unserer Produktlinien und Produktionskapazitäten weiter voran.”

SWISSto12 wird auf der Satellite 2024 in Washington (DC) vom 18. bis 21. März 2024 auf dem Stand Nr. 1408 ausstellen. Am 19. März wird SWISSto12-CEO Emile de Rijk auf der Satellite 2024 einen Vortrag zum Thema “Assuring Quality-of-Service at Sea: Maritime Satellite Connectivity” halten.

Über SWISSto12
SWISSto12 ist ein führender Hersteller von fortschrittlichen HF-Nutzlasten und -systemen, darunter der HummingSat, ein kleiner, aber leistungsstarker geostationärer Telekommunikationssatellit, der in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) im Rahmen ihres öffentlich-privaten Partnerschaftsprogramms entwickelt wurde. Die HF-Produkte und -Nutzlasten des Unternehmens profitieren von einzigartigen und patentierten 3D-Drucktechnologien und zugehörigen Designs von Hochfrequenzprodukten (HF-Produkten), die leichte, kompakte, hochleistungsfähige und wettbewerbsfähige HF-Funktionen bieten. Neben seinem Raumfahrtportfolio ist das Unternehmen auch in Telekommunikations- und Überwachungsanwendungen für die Luftfahrtindustrie tätig. SWISSto12 hat sich in Europa und den USA wirtschaftlich erfolgreich entwickelt und gehört heute zu den am schnellsten wachsenden Luft- und Raumfahrtunternehmen in Europa. SWISSto12 ging 2011 als Spin-off aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL) hervor, befindet sich in Privatbesitz und wird von prominenten schweizerischen und europäischen Investoren unterstützt.

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• Swissto12

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Quelle: ETH Zürich 14. Dezember 2023.

14. Dezember 2023 – Wie viel Schnee liegt wo in den Bergen? Diese Frage ist für den Wintertourismus und Betreiber von Wasserkraftwerken gleichermassen relevant wie für Wintersportler:innen, die die Lawinengefahr einschätzen wollen. Doch die Messung der Schneehöhe ist mit einigen Herausforderungen verbunden: Sie kann sich je nach Wetterlage schnell ändern, hängt stark vom Gelände ab und ist auf Luftbildern nicht direkt erkennbar.

Die Schneeüberwachung in der Schweiz stützt sich heute vor allem auf die Daten von Messstationen. Da es für die ganze Schweiz nur rund 400 Stationen gibt, sind die Schneeangaben für viele Orte eher ungenau. Das könnte sich nun ändern: ETH-​Forschende um Konrad Schindler, ETH-​Professor für Photogrammetrie und Fernerkundung, haben zusammen mit der Schweizer Firma ExoLabs, einem Spin-​off der Universität Zürich, eine Technologie entwickelt, die mit Hilfe von Satellitenbildern und künstlicher Intelligenz die Schneehöhe schneller und genauer als bisher ermittelt.

«Während die besten bestehenden Schneekarten der Schweiz eine effektive Auflösung von etwa 250 mal 250 Meter haben, kann man in unsere Karten bis auf 10 mal 10 Meter hineinzoomen, um die Schneehöhe abzulesen», sagt Schindler. Zudem sind regelmässige Aktualisierungen zur Schneehöhe in Zukunft nicht mehr unbedingt auf neue Messdaten am Boden angewiesen. Öffentlich zugängliche Satellitenbilder reichen bei gutem Wetter aus.

Satellitendaten der Europäischen Weltraumorganisation
Schindlers Forschungsgruppe hat viel Erfahrung mit Satellitenbildern: Sie nutzt sie, um die Bevölkerungsdichte in Krisengebieten vorherzusagen, um Kriegsschäden an Gebäuden in der Ukraine zu ermitteln oder um weltweit die Höhe von Wäldern zu vermessen. Doch wie liest eine künstliche Intelligenz die Schneehöhe von Satellitenbildern ab?

Sie braucht dafür zunächst Millionen von Beispielen: Für ihre Technologie verwendeten die Forschenden optische Aufnahmen und Infrarotbilder von Sentinel-​2-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Diese Satelliten nehmen alle fünf Tage jeden Ort der Erde mit einer Auflösung von bis zu 10 mal 10 Metern pro Pixel auf. Das sind die detailliertesten Bilder, die derzeit kostenlos und unbeschränkt zugänglich sind. Dadurch erkennt die KI, wann in der Schweiz wo Schnee liegt und wie sich die Schneegrenze wöchentlich verändert.

Doch das allein reicht nicht: «Von den weissen Flächen in den Satellitenbildern können wir nicht direkt auf die Schneehöhe schliessen. Dafür braucht es noch weitere Daten», sagt ETH-​Professor Schindler.

Lernen durch Vergleich mit Realität
Neben den Satellitenbildern fütterten die Forschenden der KI daher umfassende Geländedaten der Schweiz. Denn an einem steilen Südhang schmilzt bei Sonnenschein mehr Schnee als in einer schattigen Mulde. Detaillierte Geländedaten dieser Art sind in den öffentlichen Daten von Swisstopo sehr gut zugänglich.

Die Forschenden trainierten das KI-​System darauf, die Schneehöhe aus Satelliten-​ und Geländedaten abzuleiten. Dazu liessen sie das System die Schneehöhen schätzen und verglichen die Ergebnisse mit realen Schneemessungen. «Wir haben an jedem Rasterpunkt festgestellt, wie weit die KI mit ihrer Schätzung daneben lag, und das System schrittweise so angepasst, dass die Fehler kleiner wurden», erklärt Schindler. In der Fachsprache heisst diese Methode supervised learning.

In einer ersten Trainingsrunde verwendeten die ETH-​Forschenden die Schneekarten von ExoLabs, die sehr gut mit den Daten der Schneemessstationen in der Schweiz übereinstimmen. Diese Karten basieren neben den Satellitenbildern von Sentinel-​2 auch auf Bildern anderer Satellitenmissionen, die zwar räumlich weniger genau sind, dafür aber tägliche Aufnahmen liefern. Anhand der Schneekarten von ExoLabs prägte sich die KI vor allem die Muster der kleinräumigen Schneeverteilung ein, die über das eher grobmaschige Netz an Messstationen nicht erfasst werden kann.

Finetuning mit Daten aus dem Dischmatal
Das Finetuning der KI erfolgte dann mit sehr detaillierten Schneedaten, die das WSL-​Institut für Schnee-​und Lawinenforschung SLF lediglich im Bündner Dischmatal erhebt. Durch diese Daten lernte die KI, dass sich die Schneehöhe je nach Gelände innerhalb von wenigen Metern ändern kann. Diese räumlichen Zusammenhänge kann sie dann in der ganzen Schweiz anwenden und auch dort die Schneehöhe genau vorhersagen, wo keine detaillierten Messdaten durch Messtationen vorliegen.

Ein weiterer Vorteil der neuen Technologie ist, dass sie den Nutzer:innen auch die Unsicherheit der Schätzung mitliefert. Wenn es zum Beispiel länger bewölkt ist und neue Satellitenbilder keine brauchbaren Informationen liefern, steigt die Unsicherheit der Schätzung.

Neuer Standard für die Schneehöhenmessung
Die ETH-​Forschenden haben die KI-​gestützte Schneemessung bereits während zweier Wintersaisonen erfolgreich getestet. «Wir gehen davon aus, dass wir damit einen neuen Standard für die Schneehöhenmessung in der Schweiz setzen», sagt Schindler.

Um die Vermarktung der Technologie kümmert sich die Schweizer Firma ExoLabs. Das Start-​up bietet hochaufgelöste Schneekarten in verschiedenen Apps an, unter anderem in den Anwendungen von Outdooractive, Strava, Skitourenguru, Hüttenbuch oder über die swisstopo-​App. Geht es nach Reik Leiterer, CEO von ExoLabs, sollen die verbesserten Schneekarten in Zukunft auch für Gebiete ausserhalb der Alpen erhältlich sein, zum Beispiel in Skandinavien, den Pyrenäen, oder für Nord-​ und Südamerika.

Literaturhinweis
Daudt R, Wulf H, Hafner E, Bühler Y, Schindler K, Wegner J: Snow depth estimation at country-​scale with high spatial and temporal resolution, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 197 (2023) 105–121
doi: 10.1016/j.isprsjprs.2023.01.017
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924271623000230

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• Planet Erde

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Quelle: Universität Bern 29. November 2023.

29. November 2023 – CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der ESA und der Schweiz, unter der Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf. Dank der Zusammenarbeit mit Forschenden, die mit Daten des NASA-Satelliten TESS arbeiten, konnte das internationale Team das Planetensystem aufdecken, welches den nahen Stern HD110067 umkreist. Eine Besonderheit dieses Systems ist seine Resonanzkette: Die Planeten umkreisen ihren Stern in perfekter Harmonie. Zum Forschungsteam gehören Forschende der Universität Bern und der Universität Genf, die auch Mitglieder des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) PlanetS sind. Die Ergebnisse wurden soeben in Nature veröffentlicht.

Die Planeten im System HD110067 umkreisen den Stern wie in einem sehr präzisen Walzer. Wenn der Planet, der dem Stern am nächsten ist, drei volle Umkreisungen um ihn macht, macht der zweite Planet genau zwei in der gleichen Zeit. Dies nennt man eine 3:2-Resonanz. «Unter den über 5’000 entdeckten Exoplaneten, die andere Sterne als unsere Sonne umkreisen, sind Resonanzen nicht selten, ebenso wenig wie Systeme mit mehreren Planeten. Äusserst selten sind jedoch Systeme, bei denen sich die Resonanzen über eine so lange Kette von sechs Planeten erstrecken», betont Dr. Hugh Osborn, CHEOPS-Fellow an der Universität Bern, Leiter des an der Studie beteiligten CHEOPS-Beobachtungsprogramms und Mitautor der Studie. Genau dies ist der Fall bei HD110067, dessen Planeten eine so genannte «Resonanzkette» in aufeinanderfolgenden Paaren von 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 und 4:3 Resonanzen bilden, was dazu führt, dass der nächstgelegene Planet sechs Umläufe um den Stern absolviert, während der äusserste Planet einen macht.

Ein scheinbar unlösbares Rätsel
Obwohl mehrere Planeten wegen ihren Transiten vor dem Stern bereits entdeckt worden waren, war die genaue Anordnung der Planeten zunächst unklar. Dank des präzisen Gravitationstanzes konnte das Forschungsteam jedoch das Rätsel von HD110067 lösen. Prof. Adrien Leleu von der Universität Genf, verantwortlich für die Analyse der Bahnresonanzen und Mitautor der Studie, erklärt: «Ein Transit findet statt, wenn ein Planet aus unserer Sicht vor seinem Stern vorbeizieht und dabei einen winzigen Teil des Sternenlichts blockiert, was zu einem scheinbaren Abfall seiner Helligkeit führt.»

Aus den ersten Beobachtungen des NASA-Satelliten TESS ging hervor, dass die beiden inneren Planeten ‘b’ und ‘c’ eine Umlaufzeit von 9 beziehungsweise 14 Tagen haben. Für die anderen vier entdeckten Planeten konnten jedoch keine Schlussfolgerungen gezogen werden. Zwei von ihnen wurden einmal im Jahr 2020 und einmal im Jahr 2022 beobachtet, also gab es eine grosse Lücke in den Daten von zwei Jahren. Die beiden anderen Planeten passierten den Stern nur einmal im Jahr 2022.

Die Lösung des Rätsels um diese vier zusätzlichen Planeten zeichnete sich schliesslich dank Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop CHEOPS ab. Während TESS darauf abzielt, den gesamten Himmel nach und nach abzusuchen, um kurzperiodische Exoplaneten zu finden, solche also, die nahe um ihren Stern kreisen und kurze Umlaufzeiten haben, ist CHEOPS eine zielgerichtete Mission, die sich mit äusserster Präzision auf jeweils einen einzelnen Stern konzentriert. «Mit unseren CHEOPS-Beobachtungen konnten wir feststellen, dass die Periode des Planeten ‘d’ 20,5 Tage beträgt. Ausserdem konnten wir mehrere Möglichkeiten für die verbleibenden drei äusseren Planeten ‚e‘, ‚f‘ und ‚g‘ ausschliessen“, erklärt Osborn.

Vorhersage des präzisen Walzers der Planeten
In diesem Moment erkannte das Team, dass die drei inneren Planeten von HD110067 in einer präzisen 3:2, 3:2-Resonanzkette tanzen: Der innerste Planet umkreist den Stern neunmal, der zweite sechsmal und der dritte viermal.

Das Team zog dann die Möglichkeit in Betracht, dass die drei anderen Planeten ebenfalls Teil der Resonanzkette sein könnten. «Dies führte zu Dutzenden von Möglichkeiten für ihre Umlaufzeit», erklärt Leleu, «aber durch die Kombination der vorhandenen Beobachtungsdaten von TESS und CHEOPS mit unserem Modell der Gravitationswechselwirkungen zwischen den Planeten konnten wir alle Lösungen bis auf eine ausschliessen: die 3:2, 3:2, 3:2, 4:3, 4:3-Kette.» Die Forschenden konnten daher vorhersagen, dass die drei äusseren Planeten (‚e‘, ‚f‘ und ‚g‘) Umlaufzeiten von 31, 41 und 55 Tagen haben.

Diese Vorhersage ermöglichte die Planung von Beobachtungen mit einer Reihe von bodengestützten Teleskopen. Weitere Transits des Planeten ‚f‘ wurden beobachtet, wobei sich herausstellte, dass er sich genau dort befand, wo die Theorie ihn aufgrund der Resonanzkette vorausgesagt hatte. Eine erneute Analyse der TESS-Daten ergab schließlich zwei versteckte Transits, jeweils einen der Planeten ‘f’ und ‘g’ genau zu den Zeiten, die von den Vorhersagen erwartet wurden, was die Perioden der sechs Planeten bestätigte. Weitere CHEOPS-Beobachtungen der einzelnen Planeten, insbesondere des Planeten ‘e’, sind für die nahe Zukunft geplant.

Ein Schlüsselsystem für die Zukunft
Von den wenigen bisher gefundenen Resonanzkettensystemen hat CHEOPS nicht nur zum Verständnis von HD110067, sondern auch von TOI-178 beigetragen. Ein weiteres bekanntes Beispiel für ein System mit Resonanzketten ist das System TRAPPIST-1, welches sieben Gesteinsplaneten beherbergt. Allerdings ist TRAPPIST-1 ein kleiner und unglaublich schwacher Stern, was zusätzliche Beobachtungen sehr schwierig macht. HD110067 hingegen ist mehr als 50-mal heller als TRAPPIST-1.

«Die Tatsache, dass die Planeten im System HD110067 mit der Transitmethode entdeckt wurden, ist entscheidend. Während sie vor dem Stern vorbeiziehen, wird das Licht auch durch die Planetenatmosphären gefiltert», betont Jo Ann Egger, Doktorandin an der Universität Bern, die die Zusammensetzung der Planeten anhand der CHEOPS-Daten berechnet hat und die Mitautorin der Studie ist. Diese Eigenschaft erlaubt es den Forschenden, die chemische Zusammensetzung und andere Eigenschaften der Atmosphären zu bestimmen.

Da viel Licht benötigt wird, sind der helle Stern HD110067 und die ihn umkreisenden Planeten ein ideales Ziel für weitere Studien zur Charakterisierung der Planetenatmosphären. «Die Sub-Neptun-Planeten des Systems HD110067 scheinen eine geringe Masse zu haben, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise gas- oder wasserreich sind. Zukünftige Beobachtungen dieser Planetenatmosphären, zum Beispiel mit dem James Webb Space Telescope (JWST), könnten Aufschluss darüber geben, ob die Planeten felsige oder wasserreiche innere Strukturen aufweisen», so Egger abschliessend.

Publikation:
“A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067” by R. Luque et al., veröffentlicht in Nature am 29. November 2023.
doi.org/10.1038/s41586-023-06692-3
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06692-3

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• Exoplaneten

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Quelle: Universität Bern 9. November 2023.

9. November 2023 – Als am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es in den Boden des Mondes. Dieses Solarwind Composition Experiment (SWC), welches von Professor Johannes Geiss und seinem Team am Physikalischen Institut der Universität Bern geplant, gebaut und ausgewertet wurde, war ein erster grosser Höhepunkt in der Geschichte der Berner Weltraumforschung.

Bereits im Jahr 2027 wird mit LIMS (Laser Ablations Ionisations Massen Spektrometer) erneut ein Instrument der Universität Bern mit der NASA zum Mond fliegen, dieses Mal als Teil einer zukünftigen NASA CLPS-Mondlieferung. Die Finanzierung von LIMS wird von der Europäischen Weltraumorganisation ESA im Rahmen des PRODEX-Programms (siehe Infobox) gewährt. Die NASA arbeitet mit mehreren amerikanischen Unternehmen zusammen, um im Rahmen ihrer CLPS-Initiative wissenschaftliche und technologische Nutzlasten auf die Mondoberfläche zu bringen.

Peter Wurz, Professor für Astrophysik an der Universität Bern und Projektleiter für LIMS, erklärt: «Wir sind sehr stolz, an der CLPS-Initiative der NASA beteiligt zu sein und dass unser Massenspektrometer für die chemische Untersuchung von Mondgestein zum Einsatz kommen wird.»

Hochempfindliches Instrument für Messungen auf der Mondoberfläche
LIMS ist ein leistungsfähiges Instrument für die Untersuchung von Proben unterschiedlichster Art, was den wissenschaftlichen Zielen auf dem Mond entspricht. Andreas Riedo, leitender Projektmanager von LIMS von der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie WP des Physikalischen Instituts, erklärt: «LIMS verwendet hierbei ein gepulstes Lasersystem. Die Laserpulse werden durch das Instrument hindurch fokussiert und auf eine wissenschaftlich interessante Probe gerichtet, die wir untersuchen wollen.» Mit jedem Laserpuls werde eine kleine Schicht der Probe abgelöst und ein Teil des abgelösten Materials positiv geladen. «Diese positiv geladenen Teilchen werden zurück ins System geschickt, wo die chemische Zusammensetzung gemessen wird. Das heisst, wir messen die chemischen Elemente und deren Isotope, die uns dann unter anderem erlauben, die chemischen und physikalischen Prozesse auf dem Mond zu verstehen», so Andreas Riedo weiter.

LIMS wird auf einer Mondlandeplattform eines CLPS-Anbieters installiert werden, die einer Reihe von Instrumenten für die Erforschung des Mondes und für Technologiedemonstrationen Platz bieten wird. Die Landung in der südlichen Polarregion des Mondes wird es LIMS ermöglichen, stationäre Messungen vor Ort durchzuführen. Andreas Riedo erklärt: «Diese Region ist besonders interessant, weil dort gewisse Elemente vorkommen, deren Isotope es uns erlauben, eine Altersbestimmung des Materials zu machen und damit den Zeitpunkt geologischer Prozesse zu datieren. So können wir viele Information vor Ort sammeln, die man sonst nur in Laboratorien auf der Erde hätte generieren können.»

Andreas Riedo fügt hinzu: «Ausserdem hat vor uns noch niemand diese Messtechnik bei einer Weltraummission verwendet. Wir werden nicht nur die ersten sein, sondern auch eine beträchtliche Menge an technischen Informationen über unser System erhalten. Damit können wir das System für andere wissenschaftliche Fragestellungen und andere Missionen optimieren, ähnlich wie wir es bereits mit dem Sonnenwind-Experiment der Universität Bern gemacht haben, das sowohl bei den Apollo-Missionen als auch bei der Messung von lokalem interstellarem Gas zum Einsatz kam.» Wie Andreas Riedo betont, könnte das LIMS-Instrument langfristig auch für künftige Raumfahrtmissionen zur Erkennung von Leben verwendet werden, zum Beispiel in der Venusatmosphäre, auf dem Mars und bei den Eismonden von Jupiter und Saturn.

Enge Zusammenarbeit mit der Industrie
In den Laboratorien der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie WP am Physikalischen Institut der Universität Bern werden seit Jahrzehnten Instrumente für Weltraummissionen entwickelt und in den hauseigenen Werkstätten gebaut, so auch LIMS. «Dabei arbeiten wir eng mit der hiesigen Industrie zusammen. Wir werden ein LIMS-System ‘made in Switzerland’ auf den Mond bringen», wie Peter Wurz ausführt. Die Entwicklung von LIMS habe vor mehr als 20 Jahren begonnen und es sei schön zu sehen, dass jetzt die Früchte des langjährigen Einsatzes geerntet werden können. Andreas Riedo sagt abschliessend: «Dabei profitiert man natürlich immer von der langjährigen Erfahrung und Expertise der Universität Bern im Instrumentenbau.»

Förderung durch das SBFI / Abteilung Raumfahrt
Der Bund beteiligt sich im Rahmen des PRODEX-Programms (PROgramme de Développement d’EXpériences scientifiques) der Europäischen Weltraumorganisation ESA an der Entwicklung von wissenschaftlichen Instrumenten oder Teilsystemen. Über dieses Programm können national Beiträge für Wissenschaftsmissionen durch Projektteams aus Forschung und Industrie entwickelt und gebaut werden. Dieser Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie verschafft dem Werkplatz Schweiz letztlich auch einen strukturellen Wettbewerbsvorteil – und er ermöglicht, dass Technologien, Verfahren und Produkte in andere Märkte einfliessen und so einen Mehrwert für unsere Wirtschaft erbringen.

Berner Weltraumforschung: Seit der ersten Mondlandung an der Weltspitze
Als am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es in den Boden des Mondes. Dieses Solar Wind Composition Experiment (SWC), welches von Prof. Dr. Johannes Geiss und seinem Team am Physikalischen Institut der Universität Bern geplant, gebaut und ausgewertet wurde, war ein erster grosser Höhepunkt in der Geschichte der Berner Weltraumforschung.

Die Berner Weltraumforschung ist seit damals an der Weltspitze mit dabei: Die Universität Bern nimmt regelmässig an Weltraummissionen der grossen Weltraumorganisationen wie ESA, NASA oder JAXA teil. Mit CHEOPS teilt sich die Universität Bern die Verantwortung mit der ESA für eine ganze Mission. Zudem sind die Berner Forschenden an der Weltspitze mit dabei, wenn es etwa um Modelle und Berechnungen zur Entstehung und Entwicklung von Planeten geht.

Die erfolgreiche Arbeit der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie (WP) des Physikalischen Instituts der Universität Bern wurde durch die Gründung eines universitären Kompetenzzentrums, dem Center for Space and Habitability (CSH), gestärkt. Der Schweizer Nationalfonds sprach der Universität Bern zudem den Nationalen Forschungsschwerpunkt (NFS) PlanetS zu, den sie gemeinsam mit der Universität Genf leitet.

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• Commercial Lunar Payload Services (CLPS)

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Quelle: ArianeGroup 26. Oktober 2023.

Vernon, 26. Oktober 2023 – Vor allem wurde die Testkampagne zur Zündung des Prometheus®-Triebwerks auf dem wiederverwendbaren Themis-Demonstrator am ArianeGroup-Standort Vernon kontinuierlich fortgesetzt.

Am 22. Juni hatte ArianeGroup mit Unterstützung des französischen Konjunkturförderprogramms France Relance(1) die erste Kampagne zur Zündung des Prometheus®-Triebwerks abgeschlossen. Beim letzten Test der Kampagne lief das Triebwerk für eine Dauer von zwölf Sekunden.

Ein zweiter Test am 23. September hat die erste Phase des Vertrags mit der europäischen Weltraumorganisation ESA abgeschlossen.

Am 20. Oktober wurde ein weiterer Heißlauftest durchgeführt, bei dem das Prometheus®Triebwerk gezündet und für eine Dauer von 30 Sekunden betrieben und wiedergezündet wurde.

In den kommenden Monaten soll nun der Betrieb des Triebwerks in seinem kompletten Schubspektrum getestet werden. Die Fähigkeit des Triebwerks, seine Schubstärke zu variieren, ist entscheidend für die Rückkehr der Themis-Stufe zur Erde.

Gleichzeitig schreitet der Fahrplan für den wiederverwendbaren Hauptstufen-Demonstrator Themis voran. Für die ArianeGroup-Teams beginnt damit die Vorbereitungsphase für den Erstflug. In den nächsten Etappen wird das Prometheus®Triebwerk für den Flug auf Themis validiert, um die Flugtests in Kiruna, Schweden, vorzubereiten.

Die Hauptbauteile der Trägerrakete sind in Vernon eingetroffen, insbesondere die von SABCA (Belgien) gebaute Multi-Engine Bay (MEB), welche die drei Prometheus®Triebwerke aufnehmen wird, und die von APCO Technologies (Schweiz) gelieferte Flight Control Bay (FCB), die hauptsächlich die Avionikgeräte beherbergen wird.

Die Themis-Stufe selbst hat im Laufe des Sommers wichtige Fortschritte gemacht.

Auch die Themis-Landebeine haben ihre ersten Einsatztests durchlaufen. Die vom Schweizer Unternehmen Almatech für ArianeGroup gebauten Füße sind darauf ausgelegt, die Rückkehr der Hauptstufe zur Erde zu unterstützen.

Die Themis-Treibstofftanks durchlaufen in Vernon derzeit eine Testserie zur Validierung der Unterbaugruppen für den Flug. Die Struktur für die beiden Tanks auf einem gemeinsamen Sockel ist eine der Hauptkomponenten der Trägerrakete. Die Kampagne umfasst mehrere Betankungstests mit flüssigem Sauerstoff (-183°C) und flüssigem Methan (-160°C). Der Erfolg dieser Tests ist ein wichtiger Schritt, um vor den Flugtests den Betrieb und das Verhalten der Tanks zu überprüfen.

Alle in Vernon durchgeführten Tests werden im Rahmen der Verträge zwischen der ESA und ArianeGroup zur Entwicklung der Demonstratoren Prometheus® und Themis durchgeführt. Nach dem erfolgreichen Abschluss der verschiedenen Testkampagnen wird die Themis-Hauptstufe am ArianeGroup-Standort Les Mureaux integriert und für die Flugtests vorbereitet.

Anschließend wird der Demonstrator für die Flugerprobung nach Schweden gebracht, um die sogenannten Hop-Tests durchzuführen, die im Esrange Space Centre in Kiruna im Rahmen des EU-Projekts SALTO (Horizon Europe) stattfinden.

Über ArianeGroup
ArianeGroup ist Hauptauftragnehmer für zivile und militärische Trägerraketen-Systeme und verantwortlich für die Entwicklung und den gesamten Produktionsablauf der europäischen Trägerraketen Ariane 5 und Ariane 6, die von ihrer Tochtergesellschaft Arianespace vermarktet und betrieben werden. Außerdem ist sie für die Entwicklung, den Bau, die Integration und die Wartung der Raketen der französischen See-Streitkräfte zur nuklearen Abschreckung zuständig. Als weltweit anerkannter Spezialist für innovative und wettbewerbsfähige Lösungen beherrscht ArianeGroup die ganze Palette der fortschrittlichsten Antriebstechnologien und Anwendungen in der Raumfahrt. Über ihre Tochtergesellschaften stellt sie anderen Industriezweigen ihre Fachkompetenz in Ausrüstung, Service, Weltraumüberwachung und sicherheitsrelevanten Infrastrukturen zur Verfügung. ArianeGroup ist ein 50:50-Joint Venture von Airbus und Safran und beschäftigt mehr als 8.000 hochqualifizierte Mitarbeiter in Frankreich und Deutschland. Der konsolidierte Umsatz der Gruppe im Jahr 2022 belief sich auf 2,4 Milliarden Euro.

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• Prometheus + Callisto

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Quelle: ETH Zürich 20. Juni 2023.

20. Juni 2023 – Das Rückgrat des Internets – den sogenannten Backbone – bildet ein dichtes Netzwerk aus Glasfaserkabeln, die jeweils bis zu mehr als hundert Terabit an Daten pro Sekunde (1 Terabit = 10¹² digitale 1/0-​Signale) zwischen den Netzknoten transportieren. Die Kontinente sind dabei durch die Tiefsee verbunden – und das ist enorm kostspielig: Ein einzelnes Kabel durch den Atlantik erfordert Investitionen von mehreren hundert Millionen Dollar. Das spezialisierte Beratungsunternehmen Telegeography zählt aktuell 530 aktive Unterseekabel. Tendenz steigend.

Schon bald dürfte dieser Aufwand aber nicht mehr nötig sein. Wissenschaftler der ETH Zürich haben in einem europäischen Horizon-​2020-Projekt gemeinsam mit Partnern aus der Raumfahrtindustrie eine optische Terabit-​Datenübertragung durch die Luft demonstriert. Mit dieser werden künftig wesentlich kostengünstigere und auch viel schneller erstellbare Backbone-​Verbindungen über erdnahe Satelliten-​Konstellationen möglich.

Anspruchsvolle Verhältnisse zwischen Jungfraujoch und Bern
Erprobt haben die Projektpartner ihr Laser-​System allerdings nicht mit einem Satelliten im Orbit, sondern durch eine Übertragung über 53 Kilometer vom Jungfraujoch nach Bern. «Unsere Versuchsstrecke zwischen der Hochalpinen Forschungsstation auf dem Jungfraujoch und dem Zimmerwald Observatorium der Universität Bern ist aus Sicht einer optischen Datenübertragung wesentlich anspruchsvoller als zwischen einem Satelliten und einer Bodenstation», erklärt Yannik Horst, der leitende Autor der Studie und Forscher an der ETH Zürich im Institute für elektromagnetische Felder unter Leitung von Professor Jürg Leuthold.

Der Laserstrahl musste sich auf dem ganzen Weg durch die dichte, bodennahe Atmosphäre bewegen. Dabei beeinflussten die vielfältigen Turbulenzen der Luftgase über dem verschneiten Hochgebirge, der Wasserfläche des Thunersee, der dicht bebauten Agglomeration Thun und der Aare-​Ebene die Bewegung der Lichtwellen und damit auch die Informationsübertragung. Wie stark dieses durch Thermikphänomene ausgelöste Flimmern der Luft die gleichmässige Bewegung von Licht stört, kann man an heissen Sommertagen von blossem Auge erkennen.

Satelliten-​Internet nutzt langsamen Mikrowellenfunk
Internetverbindungen über Satelliten sind an sich nichts Neues. Der aktuell bekannteste Vertreter ist die Starlink-​Konstellation von Elon Musk, die mit über 2000 erdnah kreisenden Satelliten Internet in fast jeden Winkel der Welt bringt. Um Daten zwischen Satelliten und Bodenstationen zu übertragen werden allerdings Funktechnologien verwendet, die wesentlich weniger leistungsfähig sind. Sie funktionieren wie WLAN (Wireless Local Area Network) oder der Mobilfunk im Mikrowellenbereich des Frequenzspektrums und damit mit Wellenlägen von einigen Zentimetern.

Optische Lasersysteme arbeiten demgegenüber im Bereich des nahen Infrarotlichts mit rund 10’000-​mal kürzeren Wellenlängen von wenigen Mikrometern. Dadurch können sie auch entsprechend mehr Informationen pro Zeiteinheit transportieren.

Um auf grosse Entfernungen beim Empfänger ein genügend starkes Signal zu erhalten, werden die parallelisierten Lichtwellen des Lasers durch ein Teleskop gesendet, das mehrere Dutzend Zentimeter Durchmesser haben kann. Dieser breite Lichtstrahl muss dann möglichst genau auf ein Teleskop beim Empfänger gezielt werden, dessen Durchmesser in der Grössenordnung des empfangenen Lichtstrahls liegt.

Turbulenzen löschen die modulierten Signale aus
Damit möglichst hohe Datenraten erreicht werden, wird die Lichtwelle des Lasers zudem so moduliert, dass ein Empfänger pro Schwingung mehrere unterscheidbare Zustände detektieren kann. Dadurch lässt sich pro Schwingung jeweils mehr als ein Informations-​Bit übertragen. In der Praxis wird mit unterschiedlichen Höhen (Amplituden) und Verschiebungen des Phasenwinkels der Lichtwelle gearbeitet. Jede Kombination von Phasenwinkel und Amplitudenhöhe definiert dann ein unterschiedliches Informationssymbol. Mit einem 4×4-​Schema lassen sich so 4 Bit pro Schwingung übertragen und mit einem 8×8-​Schema 6 Bit.

Die wechselnden Turbulenzen der Luftteilchen führen nun dazu, dass die Lichtwellen im Inneren und an den Rändern des Lichtkegels unterschiedlich schnell wandern. Im Detektor der Empfangsstation addieren oder subtrahieren sich dadurch die Amplituden und Phasenwinkel gegenseitig zu falschen Werten.

Spiegelchen korrigieren Wellenphase 1500-​mal pro Sekunde
Um diese Fehler zu verhindern, lieferte der französische Projektpartner einen sogenannten MEMS-​Chip (Mikro-​Elektro-Mechanisches System) mit einer Matrix aus 97 beweglichen Spiegelchen. Durch die Spiegelbewegungen lässt sich die Phasenverschiebung des Strahls auf seiner Schnittfläche entlang dem aktuell gemessenen Gradienten 1500-​mal pro Sekunde korrigieren.

Unter dem Strich resultiert so eine Verbesserung der Signale um rund einen Faktor 500. Diese Verbesserung war essenziell, um eine Bandbreite von 1 Terabit pro Sekunde über eine Distanz von 53 Kilometern erreichen zu können, wie Horst betont.

Erstmals zum Einsatz kamen im Projekt zudem neue, robuste Lichtmodulationsformate. Sie erhöhen die Empfindlichkeit der Detektion massiv und ermöglichen dadurch selbst unter schlechtesten Wetterbedingungen oder bei geringen Laserleistungen hohe Datenraten. Erreicht wird dies durch ein geschicktes Codieren der Informations-​Bits auf Eigenschaften der Lichtwelle wie Amplitude, Phase und Polarisation. «Mit unserem neuen 4D-​BPSK-Modulationsformat (Binary Phase-​Shift Keying) kann ein Informations-​Bit auch mit einer sehr kleinen Anzahl von nur rund vier Lichtteilchen am Empfänger noch richtig erkannt werden», erklärt Horst.

Insgesamt waren für den Erfolg des Projekts die spezifischen Kompetenzen von drei Partnern notwendig. Das französische Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space beherrscht das zentimetergenaue Zielen mit Lasern über Tausende von Kilometern im Weltraum. Die ebenfalls französische Luft-​ und Raumfahrtforschungsanstalt Onera verfügt über die Kompetenzen in MEMS-​basierter adaptiver Optik, mit der die Effekte des Luftflimmern weitgehend eliminiert wurden. Und die für eine hohe Datenrate unerlässliche, möglichst effektive Modulation der Signale, gehört zu den Spezialgebieten der Forschungsgruppe von Leuthold.

Problemlos auf 40 Terabit pro Sekunde ausbaubar
Die im Rahmen der European Conference on Optical Communication (ECOC) in Basel erstmals präsentierten Resultate des Versuchs sorgen weltweit für Furore, so Leuthold: «Unser System bedeutet einen Durchbruch. Bisher gelang es nur, entweder grosse Distanzen mit kleinen Bandbreiten von wenigen Gigabit oder kurze Distanzen von wenigen Metern mit grossen Bandbreiten per Freilandlaser zu verbinden».

Dazu kommt, dass die Leistung von 1 Terabit pro Sekunde mit einer einzigen Wellenlänge erreicht wurde. In einer zukünftigen praktischen Anwendung lässt sich das System mit Standardtechnologien problemlos auf 40 Kanäle und damit auf 40 Terabit pro Sekunde hochskalieren.

Zusätzliches Potenzial für das neue Modulationsformat
Damit werden sich Leuthold und sein Team aber nicht mehr beschäftigen. Die praktische Umsetzung in ein marktfähiges Produkt übernehmen die Industriepartner. Einen Teil der Arbeit werden die ETH-​Wissenschaftler:innen allerdings weiterverfolgen. Das von ihnen entwickelte neue Modulationsformat dürfte künftig auch in anderen Datenübertragungsverfahren, bei denen die Energie der Strahlung zu einem begrenzenden Faktor werden kann, für eine Erhöhung der Bandbreiten sorgen.

Originalpublikation:
Yannik Horst, Bertold Ian Bitachon, Laurenz Kulmer, Jannik Brun, Tobias Blatter, Jean-​Marc Conan, Aurélie Montmerle-​Bonnefois, Joseph Montri, Béatrice Sorrente, Caroline B. Lim, Nicolas Védrenne, Daniel Matter, Loann Pommarel, Benedikt Baeuerle and Juerg Leuthold. Tbit/s line-​rate satellite feeder links enabled by coherent modulation and full-​adaptive optics. Science & Applications (2023) 12,
doi.org/10.1038/s41377-023-01201-7, https://www.nature.com/articles/s41377-023-01201-7,
pdf: https://www.nature.com/articles/s41377-023-01201-7.pdf.

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• Kommunikation per Laser

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Quelle: Universität Bern 8. Juni 2023.

CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz, unter der Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf. Seit dem Start im Dezember 2019 haben die extrem präzisen Messungen von CHEOPS zu mehreren wichtigen Entdeckungen auf dem Gebiet der Exoplaneten beigetragen.

Die NFS PlanetS-Mitglieder Dr. Solène Ulmer-Moll von den Universitäten Bern und Genf und Dr. Hugh Osborn von der Universität Bern nutzten die einzigartige Synergie von CHEOPS und dem NASA- Satelliten TESS, um eine Reihe von schwer identifizierbaren Exoplaneten zu entdecken. Die Planeten mit den Namen TOI 5678 b und HIP 9618 c haben die Größe von Neptun oder etwas kleiner mit 4,9 und 3,4 Erdradien. Die entsprechenden Studien wurden soeben in den Fachzeitschriften Astronomy & Astrophysics und Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht. Zwei weitere Mitglieder des internationalen Teams, Amy Tuson von der Universität Cambridge (Grossbritannien) und Dr. Zoltán Garai vom ELTE Gothard Astrophysical Observatory (Ungarn) haben die gleiche Technik verwendet, um zwei ähnliche Planeten in anderen Systemen zu identifizieren.

Die Synergie von zwei Satelliten
Der CHEOPS-Satellit beobachtet die Helligkeit von Sternen, um die leichte Abschwächung zu erfassen, die auftritt, wenn ein Planet in seiner Umlaufbahn aus unserer Sicht vor seinem Stern vorbeizieht. Durch die Suche nach diesen Verdunkelungsereignissen, den sogenannten Transits, konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die meisten der Tausenden von Exoplaneten entdecken, von denen bekannt ist, dass sie andere Sterne als unsere Sonne umkreisen.

«Der NASA-Satellit TESS ist hervorragend darin, die Transits von Exoplaneten aufzuspüren, selbst bei den am schwierigsten zu entdeckenden Kleinplaneten. Allerdings wechselt er alle 27 Tage sein Sichtfeld, um den grösstmöglichen Teil des Himmels schnell abzutasten. Dies hindert TESS daran, Planeten auf längeren Umlaufbahnen zu finden», erklärt Hugh Osborn. Dennoch konnte der TESS-Satellit einzelne Transite von Planeten um die Sterne TOI 5678 und HIP 9618 beobachten. Als er nach zwei Jahren in das gleiche Sichtfeld zurückkehrte, konnte er erneut ähnliche Transits um dieselben Sterne beobachten. Trotz dieser Beobachtungen war es noch nicht möglich, eindeutig auf die Anwesenheit von Planeten um diese Sterne zu schliessen, da immer noch entscheidende Informationen fehlten. «An dieser Stelle kommt CHEOPS ins Spiel: der Satellit konzentriert sich jeweils auf einen einzelnen Stern, und somit ist CHEOPS eine Nachfolgemission, die perfekt geeignet ist, diese Sterne weiter zu beobachten, um die fehlenden Informationen zu liefern», ergänzt Solène Ulmer-Moll.

Ein langwieriges «Versteckspiel»
Da das CHEOPS-Team das Vorhandensein von Exoplaneten vermutete, entwickelte es eine Methode, um nicht blindlings kostbare Beobachtungszeit zu vergeuden, in der Hoffnung, zusätzliche Transits zu entdecken. Die Forschenden wählten einen gezielten Ansatz, der auf den wenigen Hinweisen basierte, die die von TESS beobachteten Transits lieferten. Auf dieser Grundlage entwickelte Osborn eine Software, die für jeden Planeten mögliche Zeiträume vorschlägt und priorisiert. «Wir spielen dann mit den Planeten und mit dem CHEOPS-Satelliten eine Art Versteckspiel», so Osborn.

«Wir richten CHEOPS zu einem bestimmten Zeitpunkt auf ein Ziel, und je nachdem, ob wir einen Transit beobachten oder nicht, können wir einige der Möglichkeiten ausschliessen und es zu einem anderen Zeitpunkt erneut versuchen, bis wir eine eindeutige Lösung für die Umlaufzeit gefunden haben.» Es brauchte fünf bzw. vier Versuche, bis die Forschenden die Existenz der beiden Exoplaneten eindeutig bestätigen und feststellen konnten, dass TOI 5678 b eine Umlaufzeit von 48 Tagen hat, während HIP 9618 c eine Umlaufzeit von 52,5 Tagen aufweist.

Ideale Ziele für das JWST
Für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist die Geschichte damit noch nicht zu Ende. Mit den neu gefundenen begrenzten Zeiträumen für die Transits konnten sie sich bodengestützten Beobachtungen zuwenden, bei denen eine andere Technik, die Radialgeschwindigkeits-Methode, verwendet wurde. Dies ermöglichte es dem Team, Massen von 20 Erdmassen für TOI 5678 b respektive 7,5 Erdmassen für HIP 9618 c zu bestimmen. Wenn sowohl die Grösse als auch die Masse eines Planeten bekannt sind, lässt sich daraus normalerweise die Dichte ableiten, und die Forschenden können sich ein Bild davon machen, woraus er besteht.

«Bei Mini-Neptunen reicht die Dichte jedoch nicht aus, und es gibt noch einige Hypothesen über die Zusammensetzung der Planeten: Es könnte sich entweder um Gesteinsplaneten mit viel Gas handeln oder um Planeten, die reich an Wasser sind und die eine sehr dampfige Atmosphäre haben», erklärt Ulmer-Moll. «Da die vier neu entdeckten Exoplaneten helle Sterne umkreisen, sind sie auch für die Mission des James Webb Space Telescope JWST von grösstem Interesse: Das JWST könnte helfen, das Rätsel ihrer Zusammensetzung zu lösen», so Ulmer-Moll weiter.

Die meisten bisher beobachteten Exoplaneten-Atmosphären sind die von Heissen Jupitern, welches sehr grosse und heisse Exoplaneten sind, die nahe an ihrem Mutterstern kreisen. «Die vier neuen Planeten, die wir entdeckt haben, haben viel moderatere Temperaturen von ’nur‘ 217 bis 277ºC. Bei diesen Temperaturen können Wolken und Moleküle überleben, die andernfalls durch die grosse Hitze der Heissen Jupiter zerstört würden. Und sie könnten möglicherweise vom JWST entdeckt werden», erklärt Osborn. Die vier neu entdeckten Planeten, die kleiner sind als Heisse Jupiter und eine längere Umlaufzeit haben, sind ein erster Schritt zur Beobachtung von erdähnlichen Transitplaneten.

CHEOPS – Auf der Suche nach potenziell lebensfreundlichen Planeten
Die CHEOPS-Mission (CHaracterising ExOPlanet Satellite) ist die erste der neu geschaffenen «S-class missions» der ESA – Missionen der kleinen Klasse mit einem Budget, das kleiner ist als das von grossen und mittleren Missionen, und mit einer kürzeren Zeitspanne von Projektbeginn bis zum Start.

CHEOPS widmet sich der Charakterisierung von Exoplaneten-Transiten. Dabei misst CHEOPS die Helligkeitsänderungen eines Sterns, wenn ein Planet vor diesem Stern vorbeizieht. Aus diesem Messwert lässt sich die Grösse des Planeten ableiten und mit bereits vorhandenen Daten daraus die Dichte bestimmen. So erhält man wichtige Informationen über diese Planeten – zum Beispiel, ob sie überwiegend felsig sind, aus Gasen bestehen oder ob sich auf ihnen tiefe Ozeane befinden. Dies wiederum ist ein wichtiger Schritt, um zu bestimmen ob auf einem Planeten lebensfreundliche Bedingungen herrschen.

CHEOPS wurde im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der ESA und der Schweiz entwickelt. Unter der Leitung der Universität Bern und der ESA war ein Konsortium mit mehr als hundert Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, Ingenieurinnen und Ingenieuren aus elf europäischen Nationen während fünf Jahren am Bau des Satelliten beteiligt.

CHEOPS hat am Mittwoch, 18. Dezember 2019 an Bord einer Sojus-Fregat-Rakete vom Europäischen Weltraumbahnhof Kourou, Französisch-Guyana, seine Reise ins Weltall angetreten. Seither umkreist CHEOPS die Erde innerhalb von ungefähr anderthalb Stunden in einer Höhe von 700 Kilometer entlang der Tag-Nacht-Grenze.

Der Bund beteiligt sich am CHEOPS-Teleskop im Rahmen des PRODEX-Programms (PROgramme de Développement d’EXpériences scientifiques) der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Über dieses Programm können national Beiträge für Wissenschaftsmissionen durch Projektteams aus Forschung und Industrie entwickelt und gebaut werden. Dieser Wissens- und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie verschafft dem Werkplatz Schweiz letztlich auch einen strukturellen Wettbewerbsvorteil – und er ermöglicht, dass Technologien, Verfahren und Produkte in andere Märkte einfliessen und so einen Mehrwert für unsere Wirtschaft erbringen.

Mehr Informationen: https://cheops.unibe.ch/de/.

Publikationen:
Two Warm Neptunes transiting HIP 9618 revealed by TESS & Cheops by H. P. Osborn et al. is published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
doi.org/10.1093/mnras/stad1319, https://academic.oup.com/mnras/article/523/2/3069/7191657
TOI-5678 b: a 48-day transiting Neptune-mass planet characterized with CHEOPS and HARPS by S. Ulmer-Moll et al. is published in Astronomy & Astrophysics.
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/06/aa45478-22/aa45478-22.html
Refined parameters of the HD 22946 planetary system and the true orbital period of the planet d by Z. Garai et al. is published in Astronomy & Astrophysics.
https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2023/06/aa45943-23/aa45943-23.html
TESS and CHEOPS Discover Two Warm Mini-Neptunes Transiting the Bright K-dwarf HD15906 by A. Tuson et al. is published in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
doi.org/10.1093/mnras/stad1369, https://academic.oup.com/mnras/article/523/2/3090/7191658

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• Weltraumteleskop Cheops – CHaracterising ExOPlanets Satellite

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Quelle: Inmarsat (19. Mai 2023) via Business Wire (20. Mai 2023).

Lausanne, Schweiz –(BUSINESS WIRE)– Inmarsat, ein weltweit führender Anbieter von globalen, mobilen Satellitenkommunikationsdiensten, kündigte jetzt an, dass SWISSto12, einer der am schnellsten wachsenden Dienstleister in der europäischen Luft- und Raumfahrt, seine neue achte Satellitengeneration entwickeln wird. Die drei I-8-Satelliten erhöhen die Ausfallsicherheit des Netzes und sichern die Zukunft der weltweiten L-Band-Sicherheitsdienste von Inmarsat.

SWISSto12 mit Sitz in der Schweiz wird seine Satellitenplattform HummingSat in Verbindung mit einzigartigen 3D-Drucktechnologien und spezialisierten Hochfrequenz- und Nutzlastprodukten für die Entwicklung und Herstellung der geostationären Satelliten nutzen, die bis 2026 starten sollen.

Mit einem Volumen von gerade einmal 1,5 Kubikmetern wird für die I-8-Satelliten die innovative neue Klasse der SWISSto12-Satelliten zum Einsatz kommen. Obwohl ihr Formfaktor nur einem Fünftel des Volumens herkömmlicher geostationärer Satelliten entspricht, lassen sich mit ihnen dennoch kritische Sicherheitsdienste zuverlässig bereitstellen.

Die drei L-8-Satelliten werden weiterhin die zusätzliche Resilienzebene für die bestehende Konstellation und die beiden Inmarsat-Satelliten der Generation I-6 bilden, die im Dezember 2021 und im Februar 2023 gestartet wurden. Im März 2023 teilte Inmarsat mit, dass der erste Satellit (I-6 F1) die Tests mit Bodenstationen in Westaustralien erfolgreich absolviert hat und inzwischen Ka-Band-Dienste für die schnell wachsende Region Asien-Pazifik anbietet. Das Unternehmen wird im Laufe des Jahres 2023 mit der Inbetriebnahme seiner Kapazitäten im L-Band und der Bereitstellung von Diensten für den Wechsel zum neuen Satelliten beginnen.

Der zweite Satellit (I-6 F2), der im Februar 2023 gestartet wurde, wird voraussichtlich Anfang 2024 seinen Betrieb über Europa, Afrika und weiten Teilen von Gesamtamerika aufnehmen.

Jeder I-8-Satellit wird zugleich die Geschichte von Inmarsat beim Start und Betrieb von Funknavigationstranspondern für Regierungen und internationale Raumfahrtbehörden fortschreiben. Mit diesen Transpondern können Dienste von satellitenbasierten Ergänzungssystemen (Satellite-Based Augmentation Systems, SBAS) auf der ganzen Welt bereitgestellt werden, die beispielsweise von Fluglotsen oder der Küstenwache genutzt werden können. Bei SBAS werden Satellitenverbindungen, landgestützte Infrastrukturen und Software eingesetzt, um die Standardgenauigkeit von GPS/Galileo von 5 bis 10 Metern auf bis zu 10 cm zu erhöhen.

Eine so präzise Ortung könnte eine punktgenaue Sicherheitsnavigation bei Flugzeugen ermöglichen oder Rettungsdiensten dabei helfen, in Seenot geratene Schiffe schneller zu erreichen. Denkbar wären auch eine Fülle industrieller Innovationen wie die Geräteverfolgung in der Landwirtschaft oder der Aufbau fortschrittlicher, automatisierter Transportmanagementsysteme.

Die I-8-Satelliten werden die weltumspannenden Inmarsat-Sicherheitsdienste bis in die 2040er Jahre hinein gewährleisten. Das Unternehmen wurde 1979 unter der Schirmherrschaft der Vereinten Nationen speziell für die Bereitstellung von hoch zuverlässigen Sicherheits-Kommunikationsdiensten gegründet. Heute verlassen sich rund 1,6 Millionen Seeleute und über 200 Fluggesellschaften auf das globale L-Band-Netzwerk von Inmarsat, das Tag für Tag eine Verfügbarkeit von 99,9 % bietet.

Das Inmarsat-8-Programm ist Bestandteil der vollständig finanzierten Technologie-Roadmap von Inmarsat, nach der bis 2025 fünf neue Satellitennutzlasten zum Ausbau des Inmarsat-Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzes Global Xpress (GX) vorgesehen sind. Der Start der softwaredefinierten Satelliten GX 7, 8 und 9 ist für 2025 geplant, während die Satelliten GX10a und b voraussichtlich ab dem ersten Halbjahr 2024 die Polargebiete abdecken werden.

Peter Hadinger, Chief Technology Officer von Inmarsat, sagte: “Jeden Tag verlassen sich Menschen rund um den Globus auf die Dienste von Inmarsat. Unsere Kunden müssen anspruchsvolle und nicht selten sicherheitskritische Missionen bewältigen und setzen dabei auf unsere Satellitentechnologie für Verbindungen, die den entscheidenden Unterschied machen können. Die I-8-Satelliten werden nicht nur unsere bestehenden Fähigkeiten für die Zukunft stärken, sondern auch immer fortschrittlichere Sicherheitsinnovationen wie SBAS ermöglichen, was letztlich dazu beitragen kann, mehr Menschenleben zu retten. Wir haben uns für SWISSto12 entschieden, weil dieses Unternehmen über die bahnbrechende Technologie verfügt, mit der dieses Vorhaben realisiert werden kann.”

Emile de Rijk, CEO von SWISSto12, sagte: “Wir freuen uns sehr, dass sich Inmarsat für SWISSto12 als Partner für sein richtungsweisendes I-8-Programm entschieden hat. Dies zeigt, dass wir mit HummingSat eine hochmoderne neue Klasse von kleinen geostationären Satelliten mit Konnektivitätsfunktionen geschaffen haben, die in der Welt führend sind, aber nur einen Bruchteil der Kosten verursachen. Unsere proprietäre 3D-Drucktechnologie für Hochfrequenz-Nutzlasten versetzt uns in die Lage, die Grenzen bestehender Kapazitäten zu erweitern und sowohl neue als auch bestehende Geschäftsmodelle für die geostationäre Satellitenkommunikation zu bedienen. Dies ist ein wichtiger Schritt auf unserem Weg, alle Winkel der Welt besser miteinander zu vernetzen und die Kommunikation zwischen ihnen besser zu schützen.”

Über Inmarsat
Inmarsat stellt weltweit führende, innovative, fortschrittliche und außerordentlich zuverlässige globale mobile Kommunikationsdienste zur Verfügung, die in der Luft, auf See und an Land genutzt werden können. Damit lässt sich eine neue Generation kommerzieller, staatlicher und unternehmenskritischer Dienste realisieren. Inmarsat treibt die Digitalisierung der Schifffahrtsindustrie voran und macht so die Betriebsabläufe effizienter und sicherer als je zuvor. Damit läutet das Unternehmen für die Luftfahrt eine neue Ära der Fluggast-Bordservices ein und sorgt dafür, dass Flugzeuge mit einem Maximum an Effizienz und Sicherheit fliegen können. Darüber hinaus ermöglicht Inmarsat ie zügige Ausbreitung des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) und die nächste Welle weltverändernder Technologien, die die vernetzte Gesellschaft unterstützen und zum Aufbau einer nachhaltigen Zukunft beitragen werden. Gegenwärtig entwickelt Inmarsat das erste multidimensionale Kommunikationsnetz der Zukunft, ORCHESTRA.
Im November 2021 kündigten Inmarsat und Viasat den geplanten Zusammenschluss der beiden Unternehmen an, um einen neuen Marktführer auf dem Gebiet der globalen Kommunikation zu schaffen.

Über SWISSto12
SWISSto12 ist ein führender Hersteller von fortschrittlichen Satellitennutzlasten und -systemen, darunter der HummingSat, ein kleiner, aber leistungsstarker geostationärer Telekommunikationssatellit, der in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) im Rahmen ihres öffentlich-privaten Partnerschaftsprogramms entwickelt wurde. Der erste kommerzielle HummingSat-Kunde wurde im November 2022 gemeldet. Die Satelliten und Nutzlasten des Unternehmens profitieren von einzigartigen und patentierten 3D-Drucktechnologien und zugehörigen Designs von Hochfrequenzprodukten (HF-Produkten), die leichte, kompakte, hochleistungsfähige und wettbewerbsfähige HF-Funktionen bieten. Neben seinem Raumfahrtportfolio ist das Unternehmen auch in den Bereichen Telekommunikation, Überwachung und Radaranwendungen für die Luftfahrtindustrie tätig. SWISSto12 hat sich in Europa, den USA und Israel wirtschaftlich erfolgreich entwickelt und gehört heute zu den am schnellsten wachsenden Luft- und Raumfahrtunternehmen in Europa. SWISSto12 ging 2011 als Spin-off aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL) hervor, befindet sich in Privatbesitz und wird von prominenten schweizerischen und europäischen Investoren unterstützt.

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• Inmarsat

Der Beitrag Inmarsat wählt den HummingSat von SWISSto12 als technologische Basis für sein I-8-Satelliten-Netzwerk im L-Band erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Empa Anna Ettlin 12. April 2023.

12. April 2023 – Die europäische Raumsonde «JUICE», deren Launch heute geplant ist, soll Jupiter und dessen Eismonde erforschen. Mit an Bord sind auch Komponenten, die an der Empa hergestellt wurden, und zwar mit einem eigens entwickelten Lötverfahren.

Vibrationen, Vakuum, Strahlung und extreme Temperaturschwankungen: All dem müssen wissenschaftliche Messinstrumente für Raumsonden über Jahre hinweg standhalten können und dabei immer noch mit grösster Präzision und Zuverlässigkeit funktionieren. Kein Wunder, dass dabei jedes einzelne Bauteil höchsten Anforderungen genügen muss.

Hans Rudolf Elsener aus dem Empa-Labor für Fügetechnologie und Korrosion ist sich dieser Verantwortung bewusst. Seit rund 25 Jahren liefert er mit seinen Mitarbeitenden unterschiedliche Komponenten für Raumsonden in Zusammenarbeit mit der Universität Bern. Einige Missionen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hatten bereits seine Komponenten an Bord, etwa die Kometensonde «Rosetta», die Merkursonde «BepiColombo» und das Weltraumteleskop «CHEOPS». Das nächste Ziel: Jupiter.

Am 13. April startet die ESA-Mission «Jupiter Icy Moons Explorer» («JUICE»). Sie soll den grössten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter, und seine Eismonde Ganymed, Kallisto und Europa auf- und untersuchen. Unter den elf wissenschaftlichen Instrumenten an Bord der Raumsonde befindet sich auch ein Massenspektrometer, das an der Universität Bern entwickelt wurde. Das «Neutral Ion Mass Spectrometer» (NIM) misst die chemische Zusammensetzung der äussersten Schicht der Atmosphäre von Jupiter und seinen Monden. Im Herzen des nur 36 Zentimeter langen Instruments steckt ein Stück Empa.

Für die Forschenden der Universität Bern stellte Elseners Team an der Empa einige Komponenten für das hochpräzise Messinstrument her, darunter das sogenannte Reflektron. «Das kann man sich wie einen elektrischen Spiegel vorstellen», erklärt der Empa-Forscher. «Die eintreffenden Ionen werden durch das Anlegen eines elektrischen Feldes abgebremst und in die Gegenrichtung beschleunigt. Dadurch sind deutlich präzisere Messungen möglich.»

Auf den ersten Blick beeindruckt das Reflektron nicht sonderlich. Es besteht aus gestapelten Keramikzylindern, zwischen denen schmale Ringe aus Titan eingelassen sind. Doch der Teufel sitzt im Detail: Die Innenseiten der Keramikzylinder sind spiralförmig mit einer hochohmigen glashaltigen Metalloxidpaste beschichtet. Diese robuste Beschichtung ermöglicht das Anlegen eines starken elektrischen Feldes, das nur wenig des knappen Stroms an Bord der Raumsonde benötigt.

Präzision und Geduld
Die einzelnen Komponenten des Reflektrons wurden an der Empa zusammengelötet. Wer sich dabei einen gewöhnlichen Lötkolben vorstellt, irrt sich allerdings. Das Löten geschieht in einem Spezialofen unter Hochvakuum. Denn wäre Sauerstoff im Ofen, würde das Titan bei den hohen Temperaturen zu einem weissen Pulver oxidieren. Vor dem Löten beschichtet das Team die Komponenten, um das Lötverfahren zu optimieren.

Der gesamte Prozess wird sorgfältig dokumentiert, denn jedes Bauteil muss über sämtliche Produktionsschritte zurückverfolgbar sein – vom ersten Beschichtungsschritt bis hin zum Start der Ariane-5-Rakete von Französisch-Guyana, der für den 13. April geplant ist.

Weltraumforschung braucht auch Geduld: Die Bauteile für «JUICE» hat Elseners Team bereits 2019 fertiggestellt. Und bis dereinst die ersten Ionen aus der Jupiter-Atmosphäre durch das Reflektron sausen, dauert es noch länger: Die Umlaufbahn von Jupiter erreicht «JUICE» voraussichtlich erst im Sommer 2031 …

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• JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) auf Ariane 5 ECA

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Quelle: Beyond Gravity 5. April 2023.

Zürich, 5. April 2023 – Nach dem erfolgreichen Abschluss der ersten Runde seines Start-up-Programms Ende 2022 hat Beyond Gravity bereits den zweiten Durchgang lanciert. Das Entwicklungsprogramm unterstützt junge Unternehmerinnen und Unternehmer und ihre vielversprechenden Ideen und Lösungen für die Raumfahrtindustrie. Die vier nominierten Unternehmen werden in den kommenden acht Wochen unterschiedliche Use Cases konzeptionieren und innovative Ansätze prüfen. André Wall, CEO von Beyond Gravity, freut sich sehr auf die Zusammenarbeit: «Wir wollen vielversprechende Technologien und Geschäftsmodelle frühzeitig erkennen und ihre Entwicklung gemeinsam mit den Start-ups zu beschleunigen und – wo sinnvoll – in unsere Lösungen integrieren. Unser Ziel ist es dabei auch, zur positiven Entwicklung der Menschheit beizutragen und mit unseren Produkten und Innovationen das Leben auf der Erde zu verbessern.»

Die vier ausgewählten Start-ups für die zweite Runde sind:

• Orion AM stellt den modernsten Kunststoff-3D-Drucker für die industrielle additive Fertigung her. Die einzigartige Technologie kann spritzgussähnliche Festigkeit in 3D-gedruckten Teilen erreichen, was neue Möglichkeiten bei der Herstellung von Teilen für die Luft- und Raumfahrt bietet. https://orion-am.com/3d-printing-service
• Ethereal X ist ein indisches Start-up, das sich zum Ziel gesetzt hat, die leistungsstärkste wiederverwendbare mittelschwere Trägerrakete der Welt zu bauen. Damit sollen die Kosten für den Raumtransport erheblich gesenkt werden. https://www.etherealx.space/
• Aucta ist ein preisgekröntes Start-up, das CAD-Daten in interaktive 3D-Visualisierungen umwandelt, die im Vertrieb, im Service und in der Ausbildung signifikante Ergebnisse liefern. Der USP liegt in der einfachen Handhabung, die keine Programmierkenntnisse erfordert. https://aucta.io/
• Earkick ist ein US-amerikanisch-schweizerisches Start-up, das eine KI-Technologie entwickelt hat, die anonym die psychische Gesundheit von Mitarbeitenden misst, automatisierte Messungen durchführt und auf der Grundlage realer Daten umsetzbare Vorschläge generiert. https://earkick.com

Die vier Teams werden in den kommenden acht Wochen von externen und internen Experten wie auch Mitgliedern des Top-Managements begleitet und gecoacht. Lukas Gnilka, Programm-Manager des Launchpad, erklärt: «Wir freuen uns alle sehr auf die Zusammenarbeit wie auch die Ergebnisse aus der zweiten Runde. In der ersten Runde wurden spannende Projekte angestossen, bei denen wir langfristig mit den Start-ups zusammenarbeiten. Ein Highlight ist sicher der gemeinsame Antrag für ein von der ESA finanziertes Teilprojekt.»

Launchpad – das Start-up-Programm für junge Unternehmen
Mit seinem achtwöchigen Start-up-Programm bietet Beyond Gravity aufstrebenden Unternehmerinnen und Unternehmen aus der ganzen Welt direkten Zugang zur internationalen Raumfahrtgemeinschaft. Das Programm bietet exklusive Kontakte ins internationale Space-Umfeld, Zugang zu hoch spezialisierten Ingenieurinnen und Ingenieuren, exklusiven Technologien und unterschiedlichsten Produktionsmitteln. Die dritte Bewerbungsrunde für das Start-up-Programm von Beyond Gravity läuft bereits. Weitere Informationen finden sich unter www.beyondgravity.com/en/incubator.

Über Beyond Gravity
Beyond Gravity, mit Hauptsitz in Zürich (Schweiz) ist das erste Start-up, das Agilität, Geschwindigkeit und Innovation mit jahrzehntelanger Erfahrung und bewährter Qualität verbindet. Rund 1600 Mitarbeitende an 12 Standorten in sieben Ländern (Schweiz, Schweden, Österreich, Deutschland, USA und Finnland) entwickeln und fertigen Produkte für Satelliten und Trägerraketen mit dem Ziel, die Menschheit voranzubringen und die Erforschung der Welt und darüber hinaus zu ermöglichen. Beyond Gravity ist die bevorzugte Lieferantin von Strukturen für alle Arten von Trägerraketen und führend bei ausgewählten Satellitenprodukten und -konstellationen im New Space Bereich. 2022 erwirtschaftete das Unternehmen einen Umsatz von rund 356 Mio. CHF. Mehr Informationen unter: www.beyondgravity.com.

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• Beyond Gravity (vormals RUAG)

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