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PLANET
In Zukunft könnten Quantensensoren dazu beitragen, die Navigation und Positionsbestimmung sowie die Genauigkeit wissenschaftlicher Messungen, beispielsweise bei der Bestimmung von Gravitationsfeldern, zu verbessern. Das Projekt PLANET (Positioning and Location Analysis using Navigation and Quantum-Enhanced Technology) zielt darauf ab, diese Potentiale für interplanetare Missionen zu erschließen.
Exzellenzcluster QuantumFrontiers
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Exzellenzcluster QuantumFrontiers
Wenn ein Raumfahrzeug die Erde verlässt, ist die Positionsbestimmung über das GNSS (Global Navigation Satellite System) nicht möglich. Bei solchen interplanetaren Missionen funktioniert die Positionsbestimmung über Radiosignale. Durch die Messung der Laufzeit und der Frequenzverschiebung (Doppler-Effekt) lassen sich die Position und die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs bestimmen. Die Genauigkeit dieser Art der Messung ist allerdings begrenzt und limitiert somit auch die Genauigkeit der wissenschaftlichen Ergebnisse. Eine Kombination der Radio-Messwerte mit Quantensensoren würde die Präzision der Positionsbestimmung und damit auch der wissenschaftlichen Ergebnisse erheblich verbessern.
Ziel des Projekts PLANET ist es, die Anwendung von Quantensensoren für interplanetare Navigation und Gravitationsfeldbestimmung zu erforschen, die technischen Anforderungen an Quantensensoren für interplanetare Missionsszenarien zu definieren, sowie die Vorteile einer Kombination aus Doppler-Beobachtungen und Quantenmessungen zu quantifizieren. Dafür wird der gesamte Prozess von der Orbitmodellierung, über die Messergebnisse der Quantensensoren bis hin zur Positionsbestimmung simuliert. Die Entwicklung basiert auf der Erweiterung der Software VENQS, die im Rahmen der Projekte VirtualEnv und MoQSpace entwickelt wurde.
PLANET ist Teil des Exzellenzclusters QuantumFrontiers und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Im Rahmen von QuantumFrontiers wird die Nutzung von Quanteneffekten für hochpräzise Messungen erforscht. Die Quanteneffekte eröffnen neue Möglichkeiten, etwa zur satellitengestützten Überwachung globaler Wasserressourcen oder zur Erforschung von Gravitationswellen.
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Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beteiligte Abteilungen
Kontakt
Prof. Dr. Matthias Weigelt
Leitung Satellitengeodäsie und geodätische Modellierung
Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Satellitengeodäsie und geodätische Modellierung
Callinstrasse 30b, 30167 Hannover
Prof. Dr. Meike List
Institutsleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Am Fallturm 9, 28359 Bremen