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Wissenschaftler des Bremer Instituts für angewandte Strahltechnik (BIAS) und der Universität Southampton gewinnen den ESA Payload Master's Wettbewerb. Zwei Mitfluggelegenheiten an Bord einer Raumkapsel wurden für bahnbrechende wissenschaftliche Projekte vergeben. Unterstützt werden sie dabei von KollegInnen vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen und dem Surrey Space Centre.
„Wir glauben, hier endlich ein System gefunden zu haben, an dem Gravitation und Quantenmechanik gleichermaßen messbar sind.“
Die Idee für das Projekt „Op-To-Space“ entwickelte sich aus einem laufenden, vom DLR geförderten Projekt im Fallturm Bremen. „Wir glauben, hier endlich ein System gefunden zu haben, an dem Gravitation und Quantenmechanik gleichermaßen messbar sind.“ Eine echte Revolution für die Wissenschaft, die seit über 100 Jahren versucht, beide Theorien miteinander zu vereinen. Die hierfür benötigten Freifallzeiten lassen sich jedoch nur im Weltraum realisieren. Das zugrundeliegende Prinzip, Teilchen optisch zu fangen, auch als optische Pinzette bezeichnet, wurde 2019 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. „Wir fangen Partikel im Vakuum und nutzen sie als Testkörper um Gravitations- oder Trägheitskräfte zu beobachten“, sagt Dr. Christian Vogt, Leiter der Arbeitsgruppe "Optische Quantensensorik" am BIAS in Bremen. Neben der fundamentalen physikalischen Erkenntnis erwarten die ForscherInnen hilfreiche Unterstützung für dringend benötigte Innovationen. So könnte das autonome Fahren in Städten deutlich verbessert werden oder genauere Daten zur Masseverteilung auf der Erde aufgenommen werden. Diese können dabei helfen, den Klimawandel besser zu verstehen. Kraftsensoren bestehen fast ausschließlich aus einer Testmasse an einer Feder. Beobachtet man die Bewegung der Masse, so kann man auf die wirkenden Kräfte zurückschließen. Ändern sich die Eigenschafen der Feder jedoch durch Temperaturänderungen oder Verschleiß, wurde die Messung bislang ungenau. Im neuen Ansatz, die Testmasse durch einen Laserstrahl zu halten, fallen diese Fehlerquellen künftig weg.
Zwei Mitfluggelegenheiten für Experimente mit je max. 10kg an Bord einer Raumkapsel der Start-up Firma „The Exploration Company“ konnten vergeben werden. Die Firma führt Testflüge für spätere bemannte Missionen durch und bietet den verfügbaren Platz kommerziell an. Zwei dieser Plätze konnte sich die europäische Raumfahrtagentur ESA sichern und an geeignete Kandidaten vergeben. Ein besonderes Augenmerk wurde hier auf die mögliche kommerzielle Nutzung der eingereichten Vorschläge gelegt. Neben der Op-To-Space Mission konnte auch Hydromars überzeugen, die eine effizientere Methode zur Wasseraufbereitung im All vorgestellt haben. Der etwa dreistündige Flug soll im Oktober des nächsten Jahres stattfinden. „Diese Mission ist ein extrem wichtiger weiterer Schritt für das gesamte Forschungsgebiet.“, so Vogt, „Wir freuen uns über die Unterstützung von allen Seiten.“
Dr. rer. nat. Christian Vogt
Gruppenleiter Optische Quantenmetrologie und -Sensorik
Tel. +49 421 21858023
E-Mail vogt@bias.de
Gruppenfoto
Mateusz Walczak, ESA
ESA
Dr. Christian Vogt (links), Victor Ertl
Foto: Mateusz Walczak, ESA
ESA
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
Materials sciences, Physics / astronomy
transregional, national
Contests / awards, Research projects
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