Ein Flugmodell des M-42-Strahlungmessgeräts des DLR mit den zwei eingestöpselten Batterien und der Batteriehalterung Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
11.05.2022
Ein Teil des MARE-Experiments sind die 16 Strahlungsmessgeräte mit dem Namen M-42, die unsere Arbeitsgruppe Biophysik der Abteilung Strahlenbiologie am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin entwickelt, getestet und jetzt auch final für die NASA-Mission Artemis-1 gebaut hat. M-42 ist ein aktives Strahlungsmessgerät. Es braucht also Strom, um den Strahlungsdetektor (eine kleine Si-Diode) und die dazugehörige Mess-Elektronik zu versorgen, um die dabei generierten Messdaten abzuspeichern. Die Stromzufuhr kann entweder direkt über ein USB-Kabel oder über Batterien erfolgen, die einfach an zwei Anschlüssen in unser M-42 eingestöpselt werden.
Das klingt im Prinzip alles ganz einfach. Aber jeder, der schon einmal gehofft hat, sein Handy möge bis zur nächsten Lademöglichkeit durchhalten, weiß um unsere Abhängigkeit von Batterien beziehungsweise Akkus und deren Kapazität. In diesem Zusammenhang haben wir gerade bei dieser Mission ein großes Problem: Unsere M-42-Messgeräte und unsere Messkörper Helga und Zohar sind zwar Teil der NASA-Mission Artemis-1, aber wir bekommen keine Daten- und Stromschnittstelle zum Orion-Raumschiff. Unser gesamtes Setup muss vollkommen autark von dem Raumfahrzeug funktionieren. Das bedeutet, dass wir für die gesamte Dauer der Mission auf Batterien angewiesen sind. Erschwerend kommt hinzu, dass zwischen dem Einbau der Geräte bis zum Missionsstart mehrere Wochen vergehen können. Das entspricht der Wartezeit auf dem Launch Pad. Schlimmstenfalls kann die Zeit sogar auf bis zu zwei oder drei Monate ausgedehnt werden. Die eigentliche Flugdauer wird dann noch einmal bis zu 42 Tage betragen.
Und jetzt stellen wir uns ein Handy vor, das mehrere Monate mit einer einzigen Akkuladung durchhält – eher unwahrscheinlich. Unsere wichtigste Frage lautete also: Wie können wir ein Messgerät bauen, das mit Batterien betrieben ist und dann auch noch eine derart lange Zeit funktionieren kann? Die erste Herausforderung richtet sich damit an den Wissenschaftler, der die Mess-Elektronik entwickelt, denn der Stromverbrauch muss so gering wie möglich sein.
Start der ATEK/MAPHEUS-8 am frühen Morgen des 13 Juni 2019, vorbereitet und durchgeführt durch die Abteilung Mobile Raketenbasis (MORABA) des DLR. Mit an Bord: Ein DLR M-42-Strahlungsmessgerät zum Test des Beschleunigungssensors. Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Den gesamten Blogbeitrag von Thomas Berger, Leiter der Arbeitsgruppe Biophysik in der Abteilung Strahlenbiologie am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, finden Sie hier:
https://www.dlr.de/blogs/desktopdefault.aspx/tabid-5893/9577_read-1225/