31.01.2018

Neues Quanten-Instrument auf dem Weg ins All

Der Forschungssatellit „China Seismo-Electromagnetic Satellite“ startete erfolgreich in den Orbit. Mit an Bord ist ein von Weltraumforscher/innen der ÖAW und der TU Graz entwickeltes, hochsensibles Instrument zur Magnetfeldmessung.

In den Morgenstunden des 2. Februar 2018 ging es in der Wüste Gobi wieder heiß her: Eine Rakete mit dem „China Seismo-Electromagnetic Satellite“ (CSES) startete vom Jiuquan Satellite Launch Center in der Wüste Gobi aus erfolgreich seine Reise in den Himmel. Dabei wurde unter anderem ein vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und dem Institut für Experimentalphysik der Technischen Universität Graz entwickelter Quanteninterferenz-Magnetometer in den erdnahen Orbit gebracht.

Der Satellit CSES soll natürliche elektromagnetische Phänomene untersuchen, die einen Zusammenhang mit der Erdbebenaktivität auf der Erde haben. Um das zu bewerkstelligen, wird er in eine sonnensynchrone, polare Erdumlaufbahn in rund 500 km Höhe gebracht. Zur Messung von Magnetfeldern werden drei Sensoren aktiv, die in einer Kooperation zwischen dem National Space Science Center (NSSC) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dem Institut für Weltraumforschung der ÖAW und dem Institut für Experimentalphysik der TU Graz gebaut wurden. Während das NSSC für zwei sogenannte Fluxgate-Magnetometer verantwortlich zeichnet, entwickelten die Weltraumforscher/innen der ÖAW gemeinsam mit der TU Graz ein völlig neuartiges Quanteninterferenz-Magnetometer. „Mit dieser neuen Technologie können wir die Genauigkeit der Magnetfeldmessung um das Zehnfache verbessern“, erläutert Werner Magnes, Leiter der Magnetometer-Gruppe und Stellvertretender Direktor am Institut für Weltraumforschung.

An Bord von CSES absolviert das Quanteninterferenz-Magnetometer seinen Jungfernflug. Technisch und wissenschaftlich überprüft wird dabei die Weltraumtauglichkeit des Gerätes, um zugleich die Eignung auch für Langzeitmissionen festzustellen. Schon bald wollen die Forscher/innen ihre Neuentwicklung nämlich auch im äußeren Sonnensystem einsetzen: 2022 soll das Quanteninterferenz-Magnetometer an Bord der Raumsonde JUICE der europäischen Weltraumagentur ESA zum Jupiter starten und ab 2030 rund drei Jahre lang detaillierte Beobachtungen beim größten Planeten unseres Sonnensystems und dessen Monden durchführen. Die Magnetfeldmessung soll dort zur Erforschung der Eismonde des Gasriesen und tiefliegende Ozeane dieser potenziellen Lebensräume eingesetzt werden.