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
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  • Elke Heinemann
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Po­li­tik­be­zie­hun­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­on
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