Quelle: GFZ 29. Mai 2024.

29. Mai 2024 – Gemeinsam mit Brandenburgs Forschungsministerin Manja Schüle und vielen ehemaligen und aktiven Forschenden feierte das GFZ das Jubiläum. Damit verbunden war auch der Startschuss für die Sanierungsarbeiten am Helmertturm. Auf dessen Dach befand sich die ursprüngliche Messstation bis 1993.

Manja Schüle gratulierte: „Doppelter Grund zum Feiern und zur Freude am GeoForschungsZentrum Potsdam: Seit 50 Jahren sorgt die Satelliten-Laserradar-Station dafür, dass erdsystemische Grundlagenforschung unter anderem im Bereich der Plattentektonik oder Meeresspiegelschwankungen mit der notwendigen Genauigkeit betrieben werden kann. Und heute startet die Sanierung des mehr als 130 Jahre alten Helmertturms, auf dem die Station sich einst befand – von uns sehr gerne mit rund 533.000 Euro unterstützt. Gestern, heute und morgen: Ich bin froh und stolz, dass das GFZ die Tradition der deutschen Erdsystem- und Nachhaltigkeitsforschung auf Brandenburgs klügstem Berg glanzvoll fortsetzt!“

Der ehemalige Leiter der SLR-Station, Ludwig Grunwaldt, zeichnete die Geschichte des Satelliten-Laser-Rangings auf dem Telegrafenberg nach. Von ursprünglichen Meter-Genauigkeiten ist man jetzt bei einer Messgenauigkeit von unter einem Zentimeter für Satellitenbahnen angekommen, die sich in Hunderten bis Tausenden Kilometer Entfernung befinden. Entscheidend waren dafür immer wieder auch technische Innovationen und Präzisionsinstrumente, die oft in Eigenregie realisiert werden mussten.

Susanne Buiter, wissenschaftliche Vorständin des GFZ, sagte in ihrer Begrüßung: „Zur exakten Vermessung des Erdkörpers gehörten seit den Anfängen der Geodäsie absolute Präzisionsinstrumente: Pendel, die die Erdschwere maßen, Teleskope und Peilgeräte. Berlin und Brandenburg waren berühmt für den wissenschaftlichen Gerätebau. Auch das ist eine Tradition, die wir hier am GFZ mit unserer Zentralwerkstatt fortführen.“ Diese hat eine ganze Reihe von Laser-Reflektoren gebaut, die nach wie vor im Orbit sind.

Susanne Buiter schlug den Bogen von den Anfängen der Wissenschaft der Vermessung der Erde – also der Geodäsie – auf dem Telegrafenberg bis in die nahe Zukunft. Die mittlerweile dritte Generation der SLR-Stationen auf dem Telegrafenberg muss erneuert werden. Die dafür erforderlichen Mittel kommen zu einem großen Teil über das Brandenburger Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur aus dem europäischen Regionalförderfonds EFRE. Susanne Buiter dankte der Ministerin für den verlässlichen Rückhalt aus dem MWFK und kündigte an: „Wir sind gerade dabei zu prüfen, ob wir die neue SLR-Station nicht wieder auf dem Helmertturm installieren können. Das würde dem Helmertturm seine ursprüngliche wissenschaftliche Funktion zurückgeben.“

Wie so eine vierte Generation des Satelliten-Laser-Rangings aussehen könnte und welche Herausforderungen auf die Forschenden warten, stellte André Kloth vor. Er ist Geschäftsführer der Firma DiGOS, die sich auf die Entwicklung und den Bau von SLR-Stationen spezialisiert hat. DiGOS ist zugleich die erfolgreichste Ausgründung aus dem GFZ. André Kloth wies darauf hin, dass zur Messgenauigkeit auch noch Schnelligkeit und Automatisierung kommen müssten, da immer mehr Satelliten unterwegs seien. Künftige Stationen müssten also sehr kurz hintereinander unterschiedliche Ziele anpeilen können. Hinzu kämen neuartige Anwendungen wie die Beobachtung von Weltraumschrott und Laser-Kommunikation mit Satelliten. Auf dem Dach des sanierten Helmertturmes könnte ab nächstem Jahr der Bau einer weltweit einzigartigen SLR-Station beginnen.

Mehr Informationen zur Satellite Laser Ranging-Station (SLR-Station)
https://www.gfz.de/sektion/globales-geomonitoring-und-schwerefeld/infrastruktur/die-satelliten-laser-radarstation-potsdam

Mehr Informationen zum Helmertturm
https://www.gfz.de/presse/meldungen/detailansicht/helmert-turm

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• Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Der Beitrag GFZ: 50 Jahre Satelliten-Laser-Messung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Mit dem Verfahren Satellite Laser Ranging (SLR) kann die Entfernung zwischen einem Satelliten und der Erde sehr präzise bestimmt werden. Das ist wichtig für Anwendungen in der Geodäsie, für die Satellitennavigation und in Zukunft auch für den Betrieb von Satelliten und großen Satellitenkonstellationen. Das DLR hat mit dem miniSLR eine mobile SLR-Station entwickelt: Sie ist einfacher in Aufbau und Wartung, kann automatisiert betrieben werden und ist damit wesentlich kostengünstiger. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Quelle: DLR 25. Januar 2024.

25. Januar 2024 – Satellite Laser Ranging (SLR) ist eine sehr präzise, laserbasierte Methode, um die Entfernung zwischen einem Satelliten und der Erde bis auf wenige Millimeter genau zu bestimmen. Zum Einsatz kommt SLR vor allem in der Geodäsie. Denn die genaue Vermessung der Bahnen von Satelliten hilft dabei, Veränderungen des Erdkörpers und der Erdrotation festzustellen. Wichtige Beiträge leistet das SLR-Verfahren auch im Bereich der Satellitennavigation. Bisher sind die für SLR benötigten Anlagen große Stationen. Ihr Aufbau ist komplex, sie sind entsprechend teuer und benötigen für den Betrieb mehrere Personen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat erstmals eine mobile und wesentlich kleinere Variante entwickelt: Das „miniSLR“ ist transportabel, einfacher in Aufbau und Wartung und kann automatisiert betrieben werden. Damit ist es wesentlich günstiger als die üblichen SLR Systeme. Der Prototyp des miniSLR hat unter echten Einsatzbedingungen bereits Messergebnisse geliefert, die mit stationären großen Anlagen mithalten können.

SLR-Technologie: millimetergenau messen auf mehrere tausend Kilometer Entfernung
Beim SLR sendet eine Bodenstation einen Laserstrahl in Form von kurzen Laserpulsen aus. Dieser trifft auf den anvisierten Satelliten, wird zurückgelenkt und mit einem Teleskop von der Bodenstation erfasst. Aus der Zeit, die das Laserlicht für diesen Weg benötigt, lässt sich sehr genau der Abstand zwischen dem Objekt und der Bodenstation berechnen. Für das hochgenaue SLR-Verfahren benötigt der Satellit einen Reflektor – ähnlich einem Rückstrahler oder Katzenauge am Fahrrad. Außerdem hilft es, die groben Bahndaten zu kennen, zum Beispiel auf Grundlage von gröberen Messungen mittels Radar. Denn beim SLR muss der teils mehrere tausend Kilometer entfernte Satellit, der mit einer Geschwindigkeit von mehr als 28.000 Kilometern pro Stunde unterwegs ist, mit dem Laserstrahl getroffen werden.

miniSLR: flexibel, vollautomatisch, kostengünstig – und trotzdem hochgenau
Das in Stuttgart am DLR-Institut für Technische Physik entwickelte kompakte System des miniSLR ist kastenförmig, komplett verkleidet und wiegt ungefähr 600 Kilogramm. Es ist 1,8 Meter lang, 1,3 Meter breit und zwei Meter hoch. Für seinen Einsatz benötigen die Forschenden nur einen stabilen Untergrund sowie Strom- und Internetanschluss. In Zukunft soll das miniSLR vollautomatisch betrieben werden, was die laufenden Kosten einer Station ebenfalls erheblich senkt. Aktuell steuert das Team den Prototyp noch manuell.

„Die Miniaturisierung der Hauptkomponenten des miniSLR war eine große Herausforderung im Projekt“, beschreibt DLR-Wissenschaftler Wolfgang Riede. Er leitet die Abteilung Aktive Optische Systeme, in der das Projekt angesiedelt ist. „Um das System möglichst klein und kompakt zu halten, verwenden wir einen sogenannten diodengepumpten Festkörperlaser. Dieser besitzt die notwendige Leistung, benötigt aber nicht so viel Platz. Das ist ein entscheidender Faktor. Denn das Teleskop beim miniSLR ist ebenfalls kleiner. Ohne den leistungsstarken Laser würden wir ansonsten nicht genug vom Laserlicht zurückbekommen, um erfolgreich messen zu können.“ Bei großen, stationären Anlagen hat das Teleskop einen Durchmesser von 50 bis 80 Zentimetern. Das DLR-System kommt hingegen mit 20 Zentimetern aus. Gleichzeitig schätzt das Projektteam, dass das miniSLR um den Faktor drei bis fünf günstiger sein kann als konventionelle Stationen. Diese kosten zwischen drei und fünf Millionen Euro.

Hoher Technologie-Reifegrad: Prototyp funktioniert in realer Umgebung
Über mehrere Jahre hat das kleine Team, bestehend aus einer Handvoll Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, einen ersten Prototyp des miniSLR entwickelt, aufgebaut und umfassend getestet. „Was die Genauigkeit betrifft, haben wir gute Fortschritte gemacht und viele valide Messdaten produziert. Bereits 2023 haben wir nachgewiesen, dass wir mit unserer deutlich vereinfachten und kostengünstigeren Station die gleiche Genauigkeit erreichen können wie stationäre SLR-Anlagen.“ Dazu hat das Projektteam Messungen mit mehreren Satelliten durchgeführt und diese Daten dann mit denen von 35 konventionellen SLR-Stationen verglichen.

Mit ihren bisherigen Arbeiten und den Messungen im Freien haben die DLR-Forschenden gezeigt, dass ihr Prototyp in einer relevanten Umgebung funktioniert. Damit erreicht das miniSLR einen hohen Technologie-Reifegrad (englisch: technology readiness level, TRL) von sechs. Auf einer Skala von eins bis neun bewertet der Technologie-Reifegrad den Entwicklungsstand von neuen Technologien auf dem Weg zur kommerziellen Anwendung. Die langjährige Arbeit des Instituts für Technische Physik in den Bereichen der optischen und laserbasierten Technologien bilden die Grundlage für diesen Erfolg. Denn die Auswahl des speziell für diese Anwendung passenden Lasers, die Kombination von Teleskop, optischer Kamera und Laserstrahlführung erfordert viel Know-how und Erfahrung. Bei der Software konnte das Projektteam außerdem auf viele Arbeiten des Instituts zur laserbasierten Detektion von Weltraumschrott zurückgreifen.

Aktuell arbeitet das Team des miniSLR daran, das System weiter zu optimieren. Das Ziel ist es, gemeinsam mit der Industrie in die Vermarktung zu gehen und eine Klein-Serie zu starten. Das DLR hat bereits mit dem Potsdamer Unternehmen DiGOS einen Lizenzvertrag abgeschlossen, um gemeinsam einen verbesserten Prototyp zu bauen.

Neue Anwendungsfelder für SLR erschließen: Satellitenkonstellationen steuern
SLR ist die derzeit genauste Technologie, um die Position eines Satelliten zu bestimmen. Allerdings ist das Verfahren auf relativ gutes Wetter angewiesen, vor allem wenig Bewölkung. In Zukunft könnte mittels SLR auch die Flugbahn von weiteren Objekten im All genauer vermessen werden, zum Beispiel von Weltraumschrott in Form von inaktiven oder defekten Satelliten, sofern diese mit einem Reflektor ausgestattet sind. Deshalb setzt sich das Institut auch dafür ein, dass zukünftig alle Satelliten mit diesen ausgerüstet werden. So ließen sich Zusammenstöße von Schrotteilen und aktiven Satelliten besser vermeiden. „Mit Projekten wie dem miniSLR trägt das DLR dazu bei, weitere Standorte für SLR-Stationen zu erschließen und neue Einsatzmöglichkeiten für diese Technologie zu finden – wie etwa das Überwachen von großen Satelliten-Konstellationen im Rahmen des Space Traffic Managements. Da immer höhere Genauigkeiten für viele satellitenbasierten Anwendungen wichtig sind, gibt es hier großes Potenzial“, erläutert DLR-Forscher Wolfgang Riede.

Aktuell verzeichnet das Netzwerk „International Laser Ranging Service“ (ILRS) weltweit mehr als 40 aktive Laser-Ranging-Stationen. Das miniSLR des DLR ist dort ebenfalls gelistet und liefert Daten zu. Das Netzwerk bietet dem Team die Möglichkeit, die eigenen Messungen immer wieder auf ihre Qualität zu kontrollieren.

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• DLR

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Quelle: DLR.

15. November 2021 – Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt sich an der Space Tech Expo vom 16. bis zum 18. November 2021 in Bremen: Am Messestand in Halle 5, Standnummer J28, zeigt das DLR Exponate aus der Raumfahrt sowie Transferthemen, die den Weg aus der Forschung in die Anwendung finden. Schwerpunkte der Messepräsenz sind der Einsatz von Robotik, Lasertechnik und Radartechnik in der Raumfahrt sowie die europäische Beteiligung an zukünftigen bemannten Mondmissionen.

„Global einsetzbare Raumfahrttechnologien sind unverzichtbar geworden in einer Welt des sich beschleunigenden Wandels mit immer enger verflochtenen Wirtschaftssystemen. Globale Herausforderungen wie der Klimawandel, ein übergreifendes Verkehrs- und Warentransportmanagement sowie die digitale Kluft in der Welt brauchen Antworten, die sich mit den technischen Möglichkeiten der Raumfahrt verbinden“, sagt die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Anke Kaysser-Pyzalla. „Die Space Tech Expo gewinnt vor diesem Hintergrund an Bedeutung. Seit 2015 ist das DLR auf diesem wachsenden Raumfahrttechnologie-Hub präsent, wobei sich bereits vielfältige Geschäftsbeziehungen auf europäischer und internationaler Ebene ergeben und vertieft haben.“

Am ersten Messetag ist Prof. Anke Kaysser-Pyzalla mit einer Keynote auf der begleitenden Konferenz vertreten.

„Unsere Raumfahrtforschung richten wir als DLR auf den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Bedarf aus und liefern in diesem Zusammenhang neue technologische Lösungen. Die Kombination aus Grundlagen- und angewandter Forschung erlaubt es, unsere Ziele bedarfsgerecht auszurichten. Durch systematische Auslegung und Betrachtung komplexer Szenarien, ist das DLR in der Lage, große und langfristige Projekte durchzuführen. Die Space Tech Expo Bremen sehen wir als ideale Plattform, unsere Entwicklungen und Innovationen der Politik sowie Herstellern in der zivilen kommerziellen Raumfahrt näherzubringen“, ergänzt Dr. Anke Pagels-Kerp, Bereichsvorständin Raumfahrt.

Diese Themen präsentiert das DLR auf der diesjährigen Space Tech Expo:

Roboter warten Satelliten
In den letzten Jahren wuchs die Anzahl der Satelliten im Erdorbit rapide an. Hersteller von Satelliten sind interessiert an Technologien, die Satelliten warten und im Notfall sofort reparieren können. Aktuell werden vorzugsweise Astronauten für solche Missionen eingesetzt, trotz hoher Risiken und Kosten. Deshalb stellen robotische Systeme eine kostengünstige Alternative dar. Für diese Zwecke hat das DLR-Institut für Robotik und Mechatronik das Robotersystem CAESAR (Compliant Assistance and Exploration SpAce Robot) entwickelt. Es vereint innovative Elektronik und Mechanik mit neuen Regelungsverfahren. Ähnlich wie ein menschlicher Arm besitzt der Roboter sieben Freiheitsgrade, was ihm gegenüber Standardrobotern eine höhere Flexibilität verleiht. Eine an dem Roboter installierte SpaceHand erlaubt ihm auch, taumelnde oder nicht kooperative Satelliten zu greifen und zu stabilisieren.

Satellite Laser Ranging: Hochpräzise Abstandsmessung
Mittels Satellite Laser Ranging, kurz SLR, lässt sich der Abstand eines Satelliten zu einem festgelegten Punkt auf der Erde sehr exakt bestimmen. Anwendung findet dieses laserbasierte Messverfahren, das vom DLR-Institut für Technische Physik präsentiert wird, zum Beispiel in der Erdbeobachtung, beim Betrieb von Satelliten oder Aufspüren von Weltraumschrott. Beim SLR wird mit Hilfe spezieller Lasersysteme der Abstand zwischen einer Bodenstation und einem Satelliten gemessen – und das mit sehr hoher Genauigkeit von einigen Millimetern auf bis zu 25.000 Kilometern Entfernung. Dazu sendet die Bodenstation einen Laserstrahl aus. Dieser trifft auf den Satelliten, wird zurückgelenkt und mittels eines Teleskops und einem Detektor von der Bodenstation erfasst. Aus der Zeit, die das Laserlicht für diesen Weg benötigt, lässt sich sehr exakt der Abstand zwischen Satellit und Bodenstation berechnen.

Laserbasierte Satelliten-Kommunikation
Nicht nur Abstandsmessungen, sondern auch der Austausch von Daten zwischen Satelliten kann über Laser erfolgen. Die Technologie zur Laserübertragung nutzt am Satelliten ein Kommunikationsterminal mit verschiedenen Spiegeln. Damit die Informationen präzise weitergegeben werden können, müssen diese Spiegel genaustens zueinander ausgerichtet sein. Als Gehäusestrukturen oder Trägerplatten für Spiegel und optische Instrumente haben sich faserverstärkte Keramiken vom DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie in diversen Tests als besonders geeignet erwiesen. Die faserverstärkte Keramik hat den Vorteil, dass sie sich auch bei stark unterschiedlichen Temperaturen nicht ausdehnt und besonders steife und leichte Sandwichplatten hergestellt werden können. So bleibt sie auch im Weltall besonders formstabil. Mit solchen, ausdehnungsneutralen Teleskoprohren gelang erstmals die Datenübertragung mittels Laser zwischen den Satelliten TerraSar-X und NFire.

Sicherheit im Weltraum durch Radartechnik
Das German Experimental Surveillance and Tracking Radar (GESTRA) ist ein Radarsystem zur Beobachtung und Verfolgung von Objekten im Weltall, wie etwa Satelliten, Raumfahrzeugen oder Weltraumschrott. So ist es etwa möglich, Raumfahrtsysteme oder die Internationale Raumstation ISS durch rechtzeitige Warnung vor einer Kollision mit Schrottteilchen zu schützen. Schätzungen zufolge umkreisen derzeit bereits mehr als 128 Millionen kleinster Partikel die Erde und stellen bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 28.000 Kilometern pro Stunde eine Gefährdung für aktive Weltraumtechnologien dar.

Das GESTRA-Radar, das die größeren dieser Objekte erfassen kann, arbeitet im Mikrowellenbereich und erkundet den niedrigen Erdorbit in einer Höhe von 300 bis 3000 Kilometern – also dem Bereich, in dem sich die meisten Satelliten und die ISS befinden. Das System soll voraussichtlich in 2022 an seinem Standort in Koblenz in Betrieb genommen werden.

Servicemodul für das Orion-Raumschiff
Die DLR-Raumfahrtagentur präsentiert das in Europa entwickelte Servicemodul (ESM) des neuen NASA-Crew-Raumschiffes Orion. Das ESM ist das Herzstück des Orion-Raumschiffs und sitzt unterhalb der Crew-Kapsel. Es beinhaltet das Haupttriebwerk und liefert über vier Solarsegel den Strom. Außerdem reguliert es Klima und Temperatur im Raumschiff und lagert Treibstoff, Sauerstoff und Wasservorräte für die Crew. Das Orion-Raumschiff und damit auch das ESM gelten als zentraler Meilenstein für künftige bemannte Explorationsmissionen zum Mond, aber auch zum Mars und darüber hinaus.

Das europäische Konsortium, welches das ESM baut, steht unter der Führung von Airbus Defence and Space in Bremen. Insgesamt sind Firmen aus zehn ESA-Ländern sowie den USA beteiligt. Der unbemannte Erstflug von Orion mit dem ESM ist für 2022 geplant. Dieses erste ESM trägt den Namen ESM-1 „Bremen“, da es zu großen Teilen in der deutschen Hansestadt gebaut worden ist. 2023 sollen dann erstmals Astronautinnen und Astronauten mit Orion/ESM zum Mond fliegen.

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• Space Tech Expo Bremen 16.-18. 11. 2021

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Quelle: BKG.

Als am 20. Juli 1969 Neil Armstrong als erster Mensch den Mond betrat, sah die ganze Welt zu. Auch die Jahre davor und danach waren geprägt von Begeisterung für die Raumfahrt zum Mond, nicht zuletzt vor dem Hintergrund des Wettlaufs zwischen den USA und der Sowjetunion. Nach den vorläufig letzten Mondmissionen in den Jahren 1972 (USA) bzw. 1976 (Sowjetunion) ging das Interesse an unserem Trabanten allmählich wieder zurück. Nicht so bei den Wissenschaftlern.

Armstrongs Kollege Buzz Aldrin hatte auf dem Mond eine Apparatur hinterlassen, die es bis heute ermöglicht, Distanzen zum Mond zentimetergenau zu messen: eine 46 x 46 Zentimeter große Tafel bestückt mit 100 Retroreflektoren, also Präzisionsprismen, die Laserlicht in die gleiche Richtung zurückstrahlen aus der es kommt. Bestrahlt wird das Reflektorarray von starken Pulslasern, die von der Erde aus durch Teleskope Lichtblitze auf die Reflektoren senden, die reflektiert und wieder im Teleskop erfasst werden. Aus der exakten Messung der Laufzeit von ca. 2,5 Sekunden lässt sich der Abstand zu den Reflektoren genau bestimmen.

Die erste Messung zum Mondreflektor erfolgte allerdings erst ein paar Tage später: In der Nacht des 1. August 1969 gelang einem jungen Team von Physikern und Technikern des Lick Observatory am Mt. Hamilton in Kalifornien die erste Laserentfernungsmessung zum Mond. Die ersten Versuche in der Mondlandungsnacht waren erfolglos, da die Mondlandefähre an einem anderen Ort landete als geplant. Kommandant Neil Armstrong hielt nach einem besser geeigneten Landeplatz auf der Mondoberfläche Ausschau und setzte buchstäblich in letzter Sekunde an einem Ort zur Landung an, dessen Koordinaten zunächst nicht bekannt waren. Auch durch den tief stehenden Mond gestalteten sich die Messungen zunehmend schwierig, so dass bis zum ersten Treffer zwölf Tage vergingen.

Die anfängliche Messgenauigkeit von acht Metern konnte nach einiger Zeit auf wenige Meter gesteigert werden. Heute wird die Entfernung zum Mond bis auf wenige Zentimeter gemessen. Spitzenreiter ist die „Apache Point Observatory Lunar Laser Observation facility“ (APOLLO). Mit einer Teleskopöffnung von 350 Zentimetern und einer Höhe von 2.880 Metern über dem Meer ist sie sowohl von der Menge als auch von der Genauigkeit der Messungen unübertroffen. Zu den weltweit fünf aktiven Observatorien, die Mondmessungen durchführen, gehört auch das BKG-eigene Observatorium Wettzell im Bayerischen Wald. Hier werden seit 1990 gelegentlich Mondmessungen durchgeführt. Die Hauptaufgabe ist jedoch die Entfernungsmessung zu Satelliten (Satellite Laser Ranging – SLR).

Aus der genauen Ausmessung der Mondbahn resultiert nicht nur die Abstandsänderung des Mondes von 3,8 Zentimeter/Jahr als Folge der Gezeitenreibung. Es lassen sich daraus auch fundamentale Prinzipien der Physik testen wie z. B. die Konstanz der Gravitationskonstanten oder das Äquivalenzprinzip. Ferner lassen sich aus der Eigenrotation des Mondes und der Deformation infolge der Erdanziehung Rückschlüsse zum inneren Aufbau und der mechanischen Eigenschaften des Mondkörpers ziehen.

So sind auch 50 Jahre nach den ersten Laserentfernungsmessungen zum Mond die gewonnenen Daten immer noch von großem Interesse. Im Rahmen zukünftiger Mondmissionen ist sogar die Installation neuer, noch präziserer Reflektoren auf dem Mond geplant. Der Mond ist längst nicht „out“.

Hintergrundinformationen zum Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG):
Als zentraler Dienstleister des Bundes und Kompetenzzentrum für Geoinformation und geodätische Referenzsysteme befasst sich das BKG mit der Beobachtung über die Datenhaltung bis hin zur Analyse, Kombination und Bereitstellung von Geodaten. Von der Arbeit des BKG, einer Behörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI), profitieren insbesondere Bundeseinrichtungen, die öffentliche Verwaltung, Wirtschaft, Wissenschaft – und fast jeder Bürger in Deutschland. Experten aus den verschiedensten Bereichen wie Verkehr, Katastrophenvorsorge, Innere Sicherheit, Energie und Umwelt verwenden Geodaten, Landkarten, Referenzsysteme und Informationsdienste des BKG für ihre Pläne und Untersuchungen. Das BKG unterhält ein Dienstleistungszentrum in Leipzig (Geodatenzentrum) sowie geodätische Observatorien im In- und Ausland. Weitere Informationen finden Sie unter www.bkg.bund.de.

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Quelle: Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.

Die GFZ-Ausgründung DiGOS baut in den nächsten zwei Jahren eine Satelliten-Laser-Ranging (SLR) Station für die japanische Weltraumagentur JAXA am Weltraumzentrum in Tsukuba, Japan. SLR steht dabei für die hochgenaue Messung der Entfernung zwischen einer Bodenstation und einem Satelliten mittels Laserpulsen. Aus den gewonnenen Daten werden die Umlaufbahnen von Satelliten bestimmt und auch vorhergesagt. Das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ betreibt auf dem Potsdamer Telegrafenberg eine eigene SLR-Station und ist damit Teil eines Netzwerks von rund 35 Stationen weltweit, die überwiegend für die Geodäsie genutzt werden.

Für den Bau der neuen japanischen SLR-Station wird das GFZ seine Expertise einbringen, insbesondere bei Fragen zu Betrieb und Wartung und der Bewertung von Designentscheidungen. Der Leiter der SLR-Station des GFZ, Dr. Sven Bauer, wird das DiGOS-Team als Berater unterstützen, gerade auch, was die Anforderungen für den späteren täglichen Betrieb betrifft.

Herzstück der neuen Station ist ein 80-Zentimeter-Spiegelteleskop mit einem leistungsstarken Laser, der bis zu 1000 Laserpulse in einer Sekunde abfeuert. Reflektoren, die an der Hülle der Ziel-Satelliten angebracht sind, strahlen das Laserlicht zurück. Der Detektor der SLR-Station ist so empfindlich, dass er sogar einzelne Lichtteilchen (Photonen) registrieren kann. Damit ist die SLR-Station in der Lage, die Entfernung zu Satelliten mit einer Präzision bis in den Millimeterbereich zu messen. Neben der Umlaufbahnbestimmung dienen diese Daten einer ganzen Reihe von wissenschaftlichen Zwecken, zum Beispiel der Überwachung von Erdrotationsparametern (Polbewegung und Tageslänge), von Verformungen der festen Erde, der Messung des Erdschwerefeldes und nicht zuletzt der Eichung von GPS-Empfängern an Bord von Satelliten.

Die japanische Station wird auf Tag- und Nachtbetrieb ausgelegt werden. „Wir können sie später auch flexibel erweitern, um beispielsweise Weltraumschrott zu beobachten oder einen automatischen Betrieb zu gewährleisten“, sagt DiGOS-Chef André Kloth. Er fügt hinzu: „Als weiteren wissenschaftlichen Partner zusätzlich zum GFZ konnten wir das österreichische Institut für Weltraumforschung (IWF) in Graz gewinnen.“

Neben dem Projekt für JAXA entwickelt DiGOS derzeit auch eine weitere „Next Generation SLR“ Bodenstation für die europäische Weltraumagentur ESA auf Teneriffa. Auf beiden Stationen wird die DiGOS SCOPE-Betriebssoftware und Steuerungshardware verwendet. Diese ist bereits seit 2012 in der SLR-Station des GFZ im Einsatz und wurde mit den dort gesammelten Erfahrungen wesentlich weiterentwickelt. „Um die SLR-Software weiterentwickeln zu können, suchen wir derzeit neue Beschäftigte“, sagt Kloth – für Weltraum- oder Japan-Fans eine interessante Berufsperspektive.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
André Kloth (andre.kloth@digos.eu)

Weitere Informationen zur Firma DiGOS:
https://digos.eu/

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• Planet Erde

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