18. März 2020

"Europlanet" startet 10-Millionen-Euro-Forschungsinfrastruktur zur Unterstützung der Planetenforschung – DLR mit weltweit einmaligen Laboren beteiligt

Das Planeten-Spektroskopielabor (Planetary Spectroscopy Laboratory, PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung
Video 1/4, Credit: Europlanet/madebygravity.co

Das Planeten-Spektroskopielabor (Planetary Spectroscopy Laboratory, PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung

Credit: Europlanet/madebygravity.co
Länge: 00:03:06

Video (in Englisch) über das Planeten-Spektroskopielabor (Planetary Spectroscopy Laboratory, PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung. Es gehört zur "Europlanet 2024 Research Infrastructure" und ermöglicht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus aller Welt, spektroskopische Messungen an Materialproben bei extrem hohen Temperaturen durchzuführen, wie sie auf den Planeten Merkur und Venus herrschen. 

Planetary Spectroscopy Laboratory des DLR
Planetary Spectroscopy Laboratory des DLR
Bild 2/4, Credit: DLR/Gravity

Planetary Spectroscopy Laboratory des DLR

Das Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung ist ein Labor zur spektroskopischen Untersuchung von sogenannten planetaren Simulantien. Das sind zu Gesteinsstaub zermahlene irdische Gesteine, wie sie auf den erdähnlichen Planeten des Sonnensystems vorkommen. Das Labor bietet weltweit einzigartige Forschungsmöglichkeiten: Hier können die Reflexionseigenschaften und Emissionen von Proben unter extrem hohen Temperaturen von bis zu 500 Grad Celsius gemessen werden, wie sie auf der Venus und dem Merkur herrschen. Europlanet, eine europäische Plattform für Planetenforschung, stellt nun 10 Millionen Euro für das Projekt „Europlanet 2024 Research Infrastructure“ zur Verfügung, mit dem für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Europa, Asien und Afrika ein offener Zugang zu Einrichtungen für die Planetensimulation und -analyse ermöglicht wird, darunter auch zwei DLR Labore. Das Bild zeigt PSL-Laborleiter Dr. Jörn Helbert bei der Bestückung einer Probenkammer.
Proben für das DLR-Planeten-Spektroskopielabor
Proben für das DLR-Planeten-Spektroskopielabor
Bild 3/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Proben für das DLR-Planeten-Spektroskopielabor

Auf der Venus herrscht konstant und global eine Temperatur von etwa 470 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur schmelzen zwar Blei und Zinn, aber noch keine Gesteine. Allerdings verändern sich bei solch hohen Temperaturen die Materialeigenschaften und damit auch die Werte für Reflektion und Emission in Abhängigkeit von der Wellenlänge im sichtbaren Licht und dem nahen bis mittleren Infrarot. Damit Messungen mit Spektrometern an Bord von Raumsonden geeicht sind und richtig interpretiert werden können, führen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Untersuchungen dieser Eigenschaften im Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung bei denselben hohen Temperaturen wie auf der Venus und dem Merkur durch. Das Bild zeigt eine Pulverprobe des Minerals Fayalit, einer eisenhaltigen Variante des in Vulkangesteinen und im Erdmantel weit verbreiteten Silikatminerals Olivin - vor (links) und nach dem Erhitzen in der Probenkammer (rechts).
Einmal Erhitzen auf 500 Grad Celsius – und zurück
Einmal Erhitzen auf 500 Grad Celsius – und zurück
Bild 4/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Einmal Erhitzen auf 500 Grad Celsius – und zurück

Das Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) am DLR-Institut für Planetenforschung ist weltweit einzigartig und ermöglicht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus aller Welt, spektroskopische Messungen an Materialproben bei extrem hohen Temperaturen durchzuführen, wie sie auf den Planeten Merkur und Venus herrschen.
  • Europlanet 2024 RI wird einen offenen Zugang zur weltweit größten Gruppe von Einrichtungen zur Planetensimulation und -analyse sowie ein globales Netzwerk von kleinen Teleskopen, Datendienstleistungen und Unterstützungsmaßnahmen für die Wissenschaftsgemeinde ermöglichen.
  • DLR mit zwei Laboren beteiligt: Das Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) ermöglicht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, spektroskopische Messungen an Materialproben bei extrem hohen Temperaturen durchzuführen, wie sie auf den Planeten Merkur und Venus herrschen. Das zweite Labor dient zur Simulationen atmosphärischer Verhältnisse verschiedener planetarer Körper.

Zur Erforschung unseres Sonnensystems werden in erster Linie robotische Raumsonden genutzt, die planetare Körper umkreisen oder sogar auf ihnen landen. Mit ihren Kameras und Experimenten an Bord liefern sie die Informationen von vor Ort, die benötigt werden, um mehr über unsere kosmische Heimat zu erfahren. Gleichzeitig ist die Forschung auf der Erde in Laboren oder mittels Feldstudien an Vulkanen oder in Polarregionen ein elementarer Bestandteil der Planetenforschung. Nun hat Europlanet, eine europäische Plattform für Planetenforschung, das 10-Millionen-Euro-Projekt "Europlanet 2024 RI" (Europlanet 2024 Research Infrastructure) gestartet. Europlanet 2024 RI wird einen offenen Zugang zur weltweit größten Gruppe von Einrichtungen zur Planetensimulation und -analyse sowie ein globales Netzwerk von kleinen Teleskopen, Datendienstleistungen und Unterstützungsmaßnahmen für die Wissenschaftsgemeinde ermöglichen.

Das Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) nimmt mit zwei Laboren daran teil, die weltweit einzigartige Untersuchungsmöglichkeiten bieten: Das Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) ermöglicht Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, spektroskopische Messungen an Materialproben bei extrem hohen Temperaturen durchzuführen, wie sie auf den Planeten Merkur und Venus herrschen. Das zweite Labor dient zur Simulationen atmosphärischer Verhältnisse verschiedener planetarer Körper.

„Das DLR ist seit vielen Jahren Teil der bisherigen Netzwerke, wir haben schon über hundert Wissenschaftler aus aller Welt zu Gast gehabt“, erklärt Dr. Jörn Helbert, Leiter der Abteilung Planetare Labore. „Dies hat bereits zu vielen hochrangigen Publikationen sowie zu langjährigen Forschungskooperationen geführt“. Europlanet 2024 RI zielt darauf ab, die Planetenforschung zu fördern und die Infrastruktur bereitzustellen, um die wichtigsten wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen zu bewältigen, denen sich die Planetenforschungs-Community gegenübersieht. „Ich freue mich, dass wir mit unseren beiden Laboren hier in Berlin teilnehmen. Im Spektroskopie-Labor simulieren wir die Temperaturbedingungen auf der Venus und dem Merkur und unterstützen damit die BepiColombo-Mission der ESA, die sich auf dem Weg zum Merkur befindet, sowie eine Reihe geplanter Venus-Missionen.“

Simulationen vom heißen Merkur bis zu den eisigen Monden Jupiters

Insbesondere die Fähigkeit des DLR, Spektren von planetaren Gesteinen und Staub bei den extremen Oberflächentemperaturen der Venus von etwa 470 Grad Celsius zu erhalten, ist weltweit einzigartig und hat auch bereits Wissenschaftler der NASA angezogen. „In diesem neuen Europlanet 2024 RI werden wir nun neue Funktionen hinzufügen“, sagt Jörn Helbert. „Diesmal werden wir unsere Kapazitäten für die Untersuchung der eiskalten Welten des äußeren Sonnensystems erweitern, indem wir 'eisige' Tieftemperatur-Spektroskopie im Hochvakuum anbieten“. Dies wird Projekte wie die JUICE-Mission der ESA zum Jupitersystem, den Europa Clipper der NASA oder die vorgeschlagene IVO-Mission der NASA zum Jupitermond Io, dem vulkanisch aktivsten Körper in unserem Sonnensystem, unterstützen. „Zudem bieten wir zum ersten Mal Zugang zu unserem neuen PASLAB, das die atmosphärischen Gegebenheiten auf einer Vielzahl von Planetenkörpern simulieren kann. Darüber hinaus beteiligen wir uns an den Bemühungen, Daten besser zu speichern und zu verkleinern sowie neue Ansätze für die Datenanalyse mit Hilfe des 'maschinellen Lernens' zu entwickeln“, erklärt Helbert.

Das Projekt wird durch das Horizon-2020 Programm der Europäischen Kommission finanziert und hat eine Laufzeit von vier Jahren von Februar 2020 bis Januar 2024. Das Europlanet 2024 RI-Konsortium wird von der University of Kent, Großbritannien geleitet und umfasst 53 Einrichtungen aus 21 Ländern sowie weitere 44 Verbundpartner.

Grenzüberschreitender Zugang zu 24 Laboren in Europa

„Dies ist ein deutlicher Wandel bezüglich der Zielsetzung von Europlanet. Es sind sehr viele neue Partner hinzugekommen, unsere Zusammenarbeit mit Afrika wird gesteigert und zum ersten Mal auch nach Asien erweitert“, sagte Professor Nigel Mason, der Koordinator von Europlanet 2024 RI und Präsident der Europlanet Society. „Das Projekt wird sich auf die Ressourcen der Europlanet Society stützen, die 2018 gegründet wurde, um Aktivitäten und Ergebnisse zu teilen und eine vielfältigere Nutzergemeinschaft zu entwickeln“. Die neuen Standorte in Afrika und Asien, die hinzukommen, werden die Bandbreite der Planetenanaloga erheblich erweitern, und zwar über das bisher Verfügbare hinaus. Europlanet 2024 RI wird der Planetenforschungs-Community freien 'transnationalen Zugang' zu 24 Laboren in Europa und fünf Außenstellen weltweit zur Durchführung von Forschungsprojekten bieten.

Europlanet und Europlanet 2024 RI

Seit 2005 bietet Europlanet der europäischen Planetenforschung eine Plattform zum Austausch von Ideen und Mitarbeitenden, zum gemeinsamen Nutzen von Forschungstools, Daten und Einrichtungen, zur Festlegung der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele für die Zukunft und, um Interessenvertreter, politische Entscheidungsträger und EU-Bürger für die Planetenforschung zu begeistern.

Die Forschungsinfrastruktur Europlanet 2024 (RI) hat im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 871149 Mittel aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union erhalten, um Zugang zu modernsten Forschungseinrichtungen und eine Vorrichtung zur Koordinierung der europäischen Planetenforschungsgemeinschaft zu schaffen. Das Projekt baut auf einer Koordinierungsmaßnahme des Rahmenprogramms 6 (EuroPlaNet) in Höhe von 2 Millionen Euro, einer Forschungsinfrastruktur des Rahmenprogramms 7 (Europlanet RI) in Höhe von 6 Millionen Euro und einer von der Europäischen Kommission finanzierten Forschungsinfrastruktur des Programms Horizon 2020 (Europlanet 2020 RI) in Höhe von 10 Millionen Euro auf.

Kontakt
  • Dr. Jörn Helbert
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Institut für Planetenforschung
    Telefon: +49 30 67055-319
    Fax: +49 30 67055-384
    Rutherfordstraße 2
    12489 Berlin
    Kontaktieren
  • Elke Heinemann
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

    Politikbeziehungen und Kommunikation
    Telefon: +49 2203 601-2867
    Fax: +49 2203 601-3249
    Linder Höhe
    51147 Köln
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