RZ109 Quantentechnologie für die Raumfahrt

Quantenmechanische Eigenschaften dienen zunehmend als Basis moderner Technologien

Die Grundlagenforschung im Bereich der Quantenmechanik ist in den letzten Jahrzehnten weit vorangeschritten und die gewonnenen Erkenntnisse dienen der Entwicklung neuer Technologien, die der Raumfahrt künftig noch genauere Mess- und Steuerinstrumente verspricht.

Doch auch auf der Erde werden diese Erkenntnisse und Technologien ihre Spuren hinterlassen, sobald sie sich im All bewährt haben. Das DLR hat gleich mehrere Institute gegründet um in diesem Bereich weitere Fortschritte zu erzielen und ganz konkrete Ansätze für die kommende Produktentwicklung zu liefern.

Dauer:
Aufnahme:

Lisa Wörner
Lisa Wörner

Wir sprechen mit der stellvertretenden Leiterin des Instituts für Quantentechnologie des DLR in Ulm Lisa Wörner. Sie stellt die Arbeit des Instituts vor und erläutert, in welchen Bereichen Quantenmechanik heute schon ein Rolle spielt, welche Anwendungen Quantentechnologie in naher Zukunft abdecken wird und was die Hintergründe und Ziele der Raumfahrtexperimente COMPASSO und BECCAL sind.


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Transkript
Tim Pritlove
Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.Kosmische Angelegenheiten.Mein Name ist Tim Brittloff und ich begrüße alle zur 109.Ausgabe von Raumzeit.Und ja, kosmische Angelegenheiten, darum geht's heute glaube ich mal wieder.Aber es geht auch um die Raumfahrt.Ich habe mal wieder eine Reise angetreten. Der Weg hat mich nach Ulm geführtzu einem relativ neuen Institut des DLR und begrüße erst mal meine Gesprächspartnerinheute, nämlich Frau Lisa Wörner.
Lisa Wörner
Hallo, sehr schön, dass ich da sein darf.
Tim Pritlove
Ja, herzlich willkommen bei Raumzeit. Frau Wörner, Sie sind die Leiterin oderkommissarische Leiterin, wenn ich es richtig notiert habe, dieses Instituts.Macht das einen Unterschied?
Lisa Wörner
Absolut, das macht absoluten Unterschied. Mein Nachfolger ist bereits bestimmtund ich werde den Posten dann abgeben. Ich verwalte im Moment das Institut bis er kommt.
Tim Pritlove
Okay, also Sie managen sozusagen die Aufbaufase, die allererste.
Lisa Wörner
Genau so.
Tim Pritlove
Weil das ganze ist ja erst vor kurzem gegründet worden.
Lisa Wörner
Wir sind 2019 gegründet worden. Der Gründungsdirektor war noch jemand anders.Ich durfte das dann von ihm übernehmen, eben bis mein Nachfolger kommt.Und damit sind wir jetzt erst vier Jahre alt oder werden dieses Jahr erst vier Jahre alt.
Tim Pritlove
Was für so ein DLR-Institut ja geradezu Babyzustand ist.
Lisa Wörner
Total. Mit uns zusammen wurden noch sechs andere Institute gegründet.Drei von diesen sechs Instituten im Bereich der Quantentechnologie, eines davon wir.Und wir sind ganz ganz jung im DLR und versuchen uns da jetzt gerade mit denanderen Partnern zusammenzufinden und Verbindungen zu knüpfen und unsere Forschung zu betreiben.
Tim Pritlove
Genau, Institut für Quantentechnologie, müssen wir auch mal ausgesprochen haben,darum geht es hier. Also hier werden die Quanten durch die Gegend geworfen und beobachtet.Da werden wir jetzt gleich ausführlich drüber reden, aber vielleicht würde michauch mal interessieren, was macht denn das anders? Also ich meine,wenn man jetzt so ein etabliertes Institut reinkommt, da ist dann schon alleseingeruckelt, das haben wir schon immer so gemacht und so.Das ist ja dann im Prinzip Aufgabe und Freiheit in einem, oder?
Lisa Wörner
Ist eine total spannende Aufgabe, so ein Institut neu aufzubauen und auch totalspannend die Strategie für so ein Institut zu gestalten und auch die Zukunftzu entwickeln. Wo wollen wir hin? Das sind ja jetzt alles so Grundpfeiler,die jetzt gelegt werden.Ob wir Dinge grundlegend anders machen als andere Institute,weiß ich nicht, aber unsere Aufgabe ist natürlich eine andere.Bei uns geht es jetzt wirklich darum, die Phänomene, die wir aus der Quantenphysik kennen,die Quantenphysik, die wirklich auch schon jahrelang, fast ein Jahrhundert inzwischenuntersucht wird und erforscht wird,jetzt diese Phänomene, die wir kennen, auch in die Anwendung zu bringen,daraus eben eine Quantentechnologie zu machen und nicht mehr nur Quantenphysik.Superspannende Aufgabe.
Tim Pritlove
Wenn ich's richtig sehe, ist das Institut so ein bisschen...Auf der einen Seite schon auch ein wenig in der Grundlagenforschung verwurzelt,versucht aber sehr viel mehr so einen Brückenschlag zu machen in die konkrete Anwendung.
Lisa Wörner
So richtig viel Grundlagenforschung machen wir nicht. Wir untersuchen nichtmehr warum irgendwie ein Phänomen wie auftritt.Unser Ansatz ist tatsächlich zu verstehen, wie wir diese Phänomene verwendenkönnen. Dafür müssen wir sie untersuchen, dafür müssen wir sie verstehen,dafür müssen wir sie handhaben können.Kann man durchaus der Grundlagenforschung zuwächen, ist aber für mich auch immerschon ein angewendeter Ansatz.Das heißt, wenn ich jetzt irgendwie untersuche, wie Beschleunigungen das Systembeeinflussen, dann untersuche ich das natürlich aber immer mit dem Ziel hintendran,eine Technologie zu entwickeln, ein System zu entwickeln.Was bei uns noch ganz speziell ist, ist, dass wir auch eine dezidierte Theorieabteilunghaben, die dafür da sind,Neue, frische Ideen in das Institut zu bringen und auch neue Ideen aus der Forschungheraus für uns relevant zu machen,sodass wir da auch immer wieder gucken können, welche neuen Phänomene in derQuantentechnologie oder Quantenmechanik wurden entdeckt, sind für uns vielleichtrelevant oder wo haben wir noch nicht genügend in die Tiefe geschaut,um Dinge auch so umsetzen zu können, wie sie sinnvoll sind.
Tim Pritlove
Wie hoch ist da so die Schlagzahl aus dieser Grundlagenforschung?Wie viel muss man da so konsumieren pro Jahr?
Lisa Wörner
Also wir lesen natürlich ganz viel, wir fahren ganz viel auf Konferenzen.Ziel von uns ist es mindestens, also wir sind im Moment rund 50 Mitarbeiter,dass wir mindestens 20 internationale Vorträge auch haben.Sodass wir wirklich auch mit der Community kommunizieren wollen,mit der Community gemeinsam mitarbeiten wollen im Moment.Aktuell fokussieren wir uns noch auf die Technologien.
Tim Pritlove
Vorträge die man hält oder die hier gehalten werden?
Lisa Wörner
Dabei geht es vor allen Dingen um Vorträge, die wir halten, bei denen wir natürlichauch Sichtbarkeit schaffen, aber was auch heißt, dass wir rausgehen,dass wir uns auf Konferenzen zeigen.Die Zahl ist sicherlich zu niedrig, ich glaube wir machen viel viel mehr,das ist aber so unsere Zielvorgabe und gleichzeitig haben wir im Moment aucheinen wöchentlichen oder zwei wöchentlichen Termin,wo wir auch hier Vorträge haben, wo wir auch externe Kollegen einladen,auch das für uns ein ganz wichtiges Thema natürlich Leute reinzuholen.
Tim Pritlove
Also Institut für Quantentechnologie und das heißt halt hier geht es wirklichum die Anwendung und nicht nur um die Forschung, aber man ist halt natürlichmit dieser Forschung auch verbunden.Bevor wir dann vielleicht noch mehr auf die Struktur kommen und vielleicht auchnochmal so ein bisschen die Grundlagen all dessen beleuchten,um das weitere verstehen zu können, würde mich natürlich nochmal interessieren,Was sie eigentlich so hierher geführt hat. Wann hat sie denn das Thema Wissenschaft erwischt?
Lisa Wörner
Mein Leben ist eines in Umwegen. Ich hab tatsächlich Physik studiert,ich hatte auch in der Schule schon eine starke Affinität zur Physik,sodass das bei mir auch geblieben ist und auch die Wissenschaft mich immer schon fasziniert hat.Sicherlich auch ein bisschen aus dem familiären Umfeld, wo das auch immer ein starkes Thema war.Und auch die Raumfahrt tatsächlich eine starke Faszination war,die mich von Kindestagen an begleitet.Und dann habe ich aber in meinem Studium zunächst mal an Hochenergiephysik gedacht,habe mich also erstmal informiert über oder erstmal geforscht im Bereich vonHochenergiephysik, Teilchenphysik.Ich war damals vor allen Dingen an einem Experiment, was am FAIR in Darmstadtstattfindet, aber das bekanntere Experiment ist jetzt FAIR, die Facility forAnti-Protein and Iron Research.Die bekanntere Einrichtung dazu ist das CERN. Jetzt habe ich sehr sehr langegeredet über etwas, was ich nur ein Jahr getan habe.War wohl aufregend. War total spannende Zeit. Diese großen Experimente.Ich durfte in der Zeit auch ans CERN fahren und konnte den Large Hadron Collider,der damals gebaut wurde, Ja so alt bin ich schon.Tatsächlich auch noch von innen anschauen. Also ich konnte die großen Experimentevon innen anschauen. Alice hat mich damals unglaublich beeindruckt.Also wirklich ganz tolle Experimente, ganz spannende Physik.Und bin dann von dort aus in die Plasmaphysik gegangen.Das Max-Planck-Institut für Extraterrestrik und hab dort meinen Doktor gemacht.Mit einer Phase in Frankreich in der Zeit.
Tim Pritlove
Wo ist das? In München?
Lisa Wörner
Ich habe auch in München studiert und bin dann nach dem Abschluss meines Doktoratsoder während meines Doktorats, habe ich angefangen viele Audiobücher zu hörenund habe dann tatsächlich von Stephen Hawking den großen Entwurf gehört.Und in diesem Buch spricht er über ein Experiment mit dem Doppelspalt,wo Menschen es geschafft haben, Fullerene, das sind Moleküle aus 60 Kohlenstoffatomen,die bauen sich zusammen wie so ein Fußball, sehen die am Ende aus.
Tim Pritlove
Benannt nach Buckminster Fuller.
Lisa Wörner
Genau, Fullerene, Buckyballs, wie auch immer man sie nennen möchte,dass die damit Interferenzexperimente gemacht haben.Und Interferenzexperimente habe ich verstanden aus der Universität,war aber für mich immer so ein Welleteilchen, das ist alles super klein undwas Lichter macht und so, Papier ist total geduldig, da kann man ganz viel drüberreden, alles easy und hab dieses Experiment gehört und hab gedacht,prove it to me and I still won't believe it.Douglas Adams Zitat an dieser Stelle, aber ja. und bin dann...Auf die Suche gegangen und wurde dann eingeladen, weil ich war irgendwie klar,dass ich nicht in dieser Gruppe würde bleiben wollen und ich wollte mich auchweiterentwickeln nach dem Doktor, aber es war nicht so genau klar,wo ich, wo die Reise hingehen würde und wurde dann eingeladen auf eine sehrspannende Konferenz mit ganz, ganz vielen verschiedenen Themen.Und dort stellte Markus Arndt dann genau dieses Experiment vor und ich saß imAuditorium und hab gedacht, niemals, das kann doch nicht funktionieren,das geht nicht, mein Gehirn schafft es nicht, das zu verstehen.War dann, im Englischen würde man sagen lucky enough, im Deutschen.Ich hatte dann das Glück, tatsächlich in dieser Forschungsgruppe dann forschenzu dürfen bei Markus Arndt, der mich dann eingeladen hat und ich war dann dortzwei Jahre und habe mit ihm dort in Wien hochmassige Interferenz gemacht.Also wirklich die Frage, wo hört die Quantenmechanik auf, wo ist die Validitätder Quantenmechanik am Ende.Ja und ab da hat es mich dann gepackt und ich bin dann von dort nach Bremengegangen, wo wir dann Frequenzreferenzen angeschaut haben und uns dann angefangenhaben auf den Wellenteilchendualismus mit Atomen zu fokussieren.Das war für mich dann sehr einfach zu schlucken, nachdem ich geschluckt hatte, dass man so 20.000.Atomare Masseneinheitenteilchen interferieren kann, also wirklich,wirklich große Teilchen interferieren kann, waren dann Atome für mich nicht mehr so das Thema.Was dann dazu geführt hat, dass ich Projektleitung wurde im Projekt Bekal,da werden wir sicherlich gleich nochmal drüber sprechen, ins Detail ein bisschen gehen.Das hat mich am Ende des Tages dann an dieses neu gegründete Institut hier inUlm geführt. Da ich in München studiert habe, war das für mich auch dann örtlichein interessantes Thema.Dann hat sich die Chance ergeben eben hier auch die Leitung Kommissarisch zuübernehmen und jetzt sitzen wir hier. Wie gesagt Umwege, sehr sehr lange gesprochen.
Tim Pritlove
Ja, aber immer interessant. So,jetzt merkt man schon, das ist ein heikles Thema hier mit der ganzen Quantenmechanik,das ist so eine Technologie, wir haben es ja schon erwähnt,gibt es seit 100 Jahren, aber ich hab so den Eindruck,das ist so, Also nicht, dass jetzt komplexe physikalische Vorgänge generellin einer breiten Öffentlichkeit immer so jederzeit abgerufen werden können.Von vielen hat man was gehört, von manchen haben viele auch eine Vorstellung,aber mit der Vorstellungskraft im Quantenbereich setzt es ja auch bei den Physikerndann sicherlich hier und da auch mal aus.Weil es ja einfach kurz gesagt und ich formuliere das jetzt einfach mal so miteiner einfachen Sichtweise,der Blick in das kleinste hat zutage gebracht, dass da auf einmal die Gesetze,die man im größten beobachtet, nicht so ohne weiteres anzuwenden sind.Und ja, hat mit der Quantenmechanik sozusagen nochmal so ein komplettes Genreinnerhalb der Physik geschaffen, wo sich ja auch lange gestritten wurde,ob denn das denn alles so sein kann.
Lisa Wörner
Das ist richtig. Ganz wichtig an der Stelle, nicht alles was Quantenmechanik ist, ist klein.Und auch der Quantensprung, der so viel benutzt wird, der ist weder klein nochgroß. Der Quantensprung beschreibt die kleinste Einheit, die man sich bewegenkann. Deswegen ist das für mich immer so ein Pet und Peeve, wenn Menschen das benutzen.
Tim Pritlove
Ein lustiges Statement. Jetzt haben wir ja einen Quantenfonds gemacht.Alles klar, es hat richtig vorangekommen.
Lisa Wörner
Wo wir jetzt schon drüber sprechen, gebe ich Ihnen kurz ein Beispiel,vielleicht hilft das so ein bisschen zu verstehen, warum mich das so zum Lachen bringt.Geld ist typischerweise gequantet. Ich kann Ihnen einen Cent geben,ich kann Ihnen zwei Cent geben, ich tue mich sehr schwer Ihnen einen halbenCent zu geben. Das heißt, es gibt hier eine kleinste Einheit,die ich Ihnen geben kann, nämlich den einen Cent. Geld ist deswegen gequantet.
Tim Pritlove
Das ist im Prinzip Digitalisierung, könnte man es auch nennen.Also man schafft halt einfach Schrittweiten, die klar abzählbar sind und dasist die Quantifizierung.
Lisa Wörner
Wenn sie das so möchten, ja da muss ich jetzt noch drüber nachdenken,ob ich dem so mitgehe, aber das können wir mal so stehen lassen.Aber prinzipiell geht es darum.
Tim Pritlove
Ja bei Computern gibt es ja auch kein halbes Bit und das ist ja sozusagen dieSchrittweite, auf die man sich geeinigt hat.
Lisa Wörner
Genau, ein anderes schönes Beispiel sind Parkplätze. Parkplätze sind an sichauch gequantelt, nur dass wir es dauernd verletzen. Aber prinzipiell.
Tim Pritlove
Also halb befüllte Parkplätze habe ich schon gesehen.
Lisa Wörner
Ja, ich auch. Prinzipiell werden die aber auch gequantelt. Genau,jetzt habe ich vergessen. Wo wollte ich hin?
Tim Pritlove
Zur Quantenmechanik. Und warum, ja, was das Wesen dieses Forschungsbereichesist und was müssen wir verstehen, um das zu verstehen, was dieses Institut macht?
Lisa Wörner
Also ganz ganz wichtig über Quantenmechanik, wenn man über Quantenmechanik spricht,ist, dass wir uns von der Vorstellung, wie die Welt für uns sich so darstellt,ein bisschen verabschieden müssen.Wir sitzen jetzt hier an einem Tisch, das heißt sie sagen, auch wenn sie ausdem Raum rausgehen, der Tisch ist hier.Und ich sage ihnen, wenn ich aus dem Raum rausgehe, dass es nur eine gewisseWahrscheinlichkeit gibt, dass dieser Tisch hier ist.Die ist wahrscheinlich fast eins, aber sie ist eben halt nicht eins.Und das ist so der ganz große Unterschied zwischen der Beschreibung der Weltin der Quantenmechanik oder der Beschreibung der Welt in zum Beispiel Newtonischer Mechanik.Das ist so das, was wirklich unten drunter liegt, dass wir nichts beschreibenals das ist da oder das ist nicht da,sondern es wird allem eine sogenannte Wellenfunktion zugewiesen,die dann beschreibt, welche Wahrscheinlichkeit ein Objekt hat, irgendwo zu sein.Welche Wahrscheinlichkeit ein Elektron hat, in einer bestimmten Entfernung zum Kern zu sein.Wenn wir bei dem Beispiel bleiben, ist es die Quantenmechanik,die dann von dem Borsch-Naturmodell mit den Kreisen weggeht hin zu diesen Orbitalen.Die Orbitale beschreiben eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen um den Kern herum.Nur bis zu einer gewissen Größe. Es gibt wieder eine von Null verschiedene Wahrscheinlichkeitaußerhalb, aber prinzipiell ist das das, was die Quantenmechanik tut.
Tim Pritlove
Du die Vorstellung des Atoms umgeben von so einer Elektronenwolke,was halt nach wie vor eine definierte Anzahl von Elektronen hat,aber eben unbestimmbar wo sich etwas befindet, solange bis man es dann misst.
Lisa Wörner
Genau, genau. Und das ist tatsächlich auch, um wieder zurückzukommen,genauso funktioniert auch dieses Experiment mit den Fullerenen.Die Fullerene verhalten sich wie Wellen. Interferenz ist ein ganz typisches Wellenexperiment.
Tim Pritlove
Also wir reden ja von einem Molekül jetzt hier, gell?
Lisa Wörner
Wir reden von einem Molekül, von einem großen Molekül. Einem Molekül,was man mit einem Elektronenmikroskop tatsächlich sehen kann.Also noch nicht sichtbar mit dem reinen Auge, aber was tatsächlich sichtbargemacht werden kann. Also es ist wirklich nicht mehr klein.Und Interferenz ist ein typisches Wellenphänomen, kann ich nur im Wellenbilderklären, kann ich nicht erklären, wenn ich im Teilchenbild bleibe.Um das Wellenbild kurz zu verstehen und was Interferenz ist,wenn Sie an einem schönen,ruhigen See stehen, so einem ganz spiegelglatten See,wo sich wirklich auch die Berge auf der anderen Seite drin spiegeln und es istwirklich ganz ruhig und Sie nehmen zwei Steine und werfen sie in das Wasser,Dann bilden sich so konzentrische Wellen um diese Steine, da wo die Steine insWasser eingedrungen sind.Da wo die Wellenberge sich treffen, wird es dann doppelt so hoch,da wo die Wellen Täler sich treffen, wird es doppelt so niedrig.Und sie werden wie so ein Karomuster beobachten im Wasser, eben dieses sogenannte Interferenzmuster.Und das lässt sich nur erklären durch die Überlagerung von Wellen mit einersogenannten konstruktiver Interferenz, also da wo sich Wellen verstärken,und destruktiver Interferenz, da wo sie sich auslöschen. und damit bekommt mandieses Karo-Muster im Wasser.Und das funktioniert hier jetzt genauso nur, dass die Fullerene nicht die Steinesind, die wir ins Wasser geworfen haben.Das wäre ja super einfach zu verstehen, sondern die Fullerene sind die Wellen,die sich vorwärts bewegen.Das heißt, statt die Fullerene wie Objekte zu beschreiben, beschreiben wir dieFullerene jetzt als sich vorwärts propagierende Welle, die und jetzt kommt derganz schlimme Teil, jedes von diesen Fullerenen geht gleichzeitig durch beide Spalten durch.Statt dass das Folleren, das Teilchen was wir kennen, durch einen Spalt durchgeht,interferiert hintendran mit sich selber und produziert das Interferenzmuster.Das ist ganz schön viel Information auf einmal gewesen.
Tim Pritlove
Genau, also ein Folleren muss man sich ja vorstellen wie ein Fußball.Also der klassische Fußball, der seit ein paar Jahrzehnten ist, also der sich aus so.Einem Hexagon und Pentagons zusammensetzt, das ist ja im Prinzip die Molekülstrukturvon der wir hier sprechen.
Lisa Wörner
Schwierig. Also zunächst mal das Interferenzmuster. Der Punkt von diesem Doppelspaltexperimentist, dass man eben hinten nicht einfach das Schattenbild des Doppelspaltes findet,sondern eben ein Interferenzmuster.Wenn ich ein Interferenzmuster finde, Interferenz kann ich nur mit Welleneigenschaftenerklären. Das heißt, da muss ich komplett raus aus dem Partikelbild.Ich weiß nicht, vielleicht haben sie das auch mal in der Schule gesehen mitLasern oder manche, wir haben das mit Wasserwellen gesehen, diese Beugungsphänomeneund so was, Interferenzphänomene, das ist im Prinzip alles das gleiche.Das heißt, das funktioniert auch mit den Fußballen, das funktioniert auch mitden Pistolenkugeln, das funktioniert mit allen Arten von Teilchen,wir können es im Moment noch nicht mit der Größe, wir haben es mit der Größenoch nicht gezeigt. Und auch Molekülen.
Tim Pritlove
Wir sprechen jetzt wirklich bei diesem Fullerenbeispiel davon,dass man jetzt quasi so ein Doppelspalt-Setup hat und da fliegen dann diese ganzen Moleküle durch.
Lisa Wörner
Korrekt, korrekt. Und das Experiment, was Sie gerade angesprochen haben mitden Elektronen, das ist rund aus den 60er-Jahren.Das heißt, das ist auch so etwa 30 Jahre, 40 Jahre nach der Prostellation desWelle-Teilchen-Dualismus.Also es hat sehr, sehr lange gedauert, bis wir von dem Welle-Teilchen-Dualismus,von der theoretischen Beschreibung hingekommen sind, dass wir tatsächlich auchein Experiment dafür hatten.Fun Fact am Rande, das wissen Sie bestimmt auch, Einstein hat seinen Nobelpreisnicht bekommen für die Relativitätstheorie, sondern tatsächlich für den sogenanntenphotoelektrischen Effekt, der als erster den Welle-Teilchen-Dualismus gezeigt hat, nur andersrum.Er hat gezeigt, dass sich Licht nicht nur wie eine Welle verhält,sondern auch wie ein Teilchen.Das ist dann der Ausgangspunkt auch durchaus der Quantenmechanik.Und dieses Gleichzeitig beim Welle-Teilchen-Dualismus ist so eine Sache.Prinzipiell ist da schon so eine Gleichzeitigkeit da, wie ich das aber lieberformuliere, ist, dass ich jedes Teilchen auch wie eine Welle beschreiben kannund eine Welle wie ein Teilchen.Und jetzt muss ich das passende Bild wählen, was zu dem Phänomen passt, das ich sehe.Das ist häufig ein Problem oder war auch lange für mich als Physiker ein Problem,weil das kann doch nicht sein, dass ich irgendwie etwas wähle basierend auf dem, was ich messe.Aber tatsächlich ist es eben genau so. Auch Sie machen das. Sie wählen hinterherbasierend auf Ihrem Messergebnis eine Erklärung für die Thematik,die Sie gemessen haben. Wenn Sie jetzt morgen irgendwo hinkommen,da ist ein Autounfall, dann haben Sie auch irgendwie eine Idee, was da passiert ist.Und genau das gleiche machen wir hier auch. Nicht ganz so dramatisch.Aber im Prinzip wählen wir hier auch dann ein Bild basierend auf dem,was wir zeigen konnten. Und können zum Beispiel mit diesen Interferenzexperimenteneben tatsächlich zeigen, dass Moleküle auch der Quantenmechanik unterliegen.
Tim Pritlove
Was war jetzt bei den Follerenen so besonders, also was war dieser unglaubliche Aspekt?
Lisa Wörner
Die sind einfach so groß. Die sind einfach riesig. Also bei Elektronen, die sehe ich nicht.Da kann ich irgendwie noch akzeptieren, dass das da durchgeht.Bei Atomen tue ich mich schon sehr, sehr schwer.Das waren einfach die Fullerene, die ich dann damals als erstes gehört habe,auch vor den Elektronen und vor den Atomen.Und es war für mich sehr schwer vorstellbar, tatsächlich da hinzugehen und diesenAuflösungsprozess sozusagen, das Aufgehen eines substanziellen Teilchens ineine Welle und dann wirklich die Beschreibung in einer Welle.Und inzwischen sind die bei Teilchen,die haben rund 20.000 atomare Masseneinheiten, irgendwie 1.500 Atome.Das sind richtig, richtig große Moleküle, die immer noch Welleneigenschaftenzeigen. Das ist im Moment der aktuelle Massenrekord, der in Wien gehalten wird.
Tim Pritlove
Also auch wenn der Tisch so hart wirkt, wenn man draufhaut und man so eine Vorstellungvon der ganzen Welt hat, dass das irgendwie alles so massiv ist.Man weiß ja im Prinzip, Masse und Energie ist sowieso das gleiche,aber eigentlich muss man es noch ein bisschen weiter denken und wir leben eigentlichin einem großen Wellensalat.
Lisa Wörner
Wir leben eigentlich in einem großen Wellensalat und dass der Tisch so hart,das liegt an der Elektrodynamik, da ist einfach elektromagnetische Abstoßung,deswegen ist der Tisch so hart.Physik zu studieren kann ich jedem nur empfehlen, es macht aber ganz viel mitder Welt um einen herum und es ist nicht immer schön.
Tim Pritlove
Genau, also in diesem Wellensalat forscht jetzt,Entschuldigung, entwickelt dieses Institut Technologien, also auf Basis dessenwas sozusagen die Forschung bisher alles so ergeben hat, weil dort Potenzial gesehen wird.Bevor wir vielleicht auf die Sachen kommen, die hier jetzt angedacht werden,was so in der Zukunft kommen soll, was hat denn die Quantentechnologie jemals für uns getan?Also was ist denn sozusagen schon bisher entstanden, was man jetzt in diesemFeld zuordnen kann, wo man sagen kann, okay das ist jetzt sozusagen schon angewandteQuantentechnologie gewesen?
Lisa Wörner
Also natürlich ist es so, dass die Quantenmechanik auch unser Leben durchaus beherrscht.Auch wenn wir die Technologie nicht entwickelt haben und wenn wir die Dinge nicht gemacht haben,ist viel von den Prozessen, die so um uns herum passieren, von der Abstoßungbis hin zu kosmischen Prozessen und sowas, Tunnelprozesse, alles quantenmechanischeProzesse, die ganz wichtig sind.Das ist nicht ihre Frage gewesen, aber trotzdem ist ganz viel von unserem Leben,ganz viel von dem was passiert, tatsächlich viel besser mit Quantenmechanikzu erklären als mit Newtonischer Mechanik.Auch wenn wir immer das Problem haben, dass Newton für uns sehr sichtbar istund sehr greifbar, Dinge fallen runter, die Quantenmechanik eben halt so einbisschen schwierig ist für das Gehirn. Das ist okay, das hat was mit uns zutun, mehr als mit der Quantenmechanik.
Tim Pritlove
Aber dafür gibt es ja Podcast.
Lisa Wörner
Dafür geht es halt am Podcast, genau. Was hat die Quantenmechanik bisher für uns getan?Es gibt ein ganz ganz wichtiges Beispiel, was gerne so ein bisschen vergessen wird.Oder zwei sogar, zwei ganz wichtige Beispiele. Das eine sind Laser.Laser ist auch nur ein Akronym, das ich jetzt bestimmt nicht sinnvoll zusammen bekomme.Da ist irgendwie Light Amplification und das F ist Simulated Emission of Radiation.
Tim Pritlove
Stimulierte Lichtverstärkung.
Lisa Wörner
Genau, Stimulierte Lichtverstärkung. Was dabei ausgenutzt wird,ist eben genau die Energielevels,die sich in einem Atom befinden und auch die kann ich nur sinnvoll erklären,wenn ich die Quantenmechanik zugrunde lege und die Aufenthaltswahrscheinlichkeitenund damit die Energieniveaus berechnen kann und diese dann anregen kann,sodass wir das möglichst gleichförmigeLicht am Ende des Tages rausbekommen, was dann ein Laser ist.Das wird gerne mal bezeichnet als Quantentechnologie in der ersten Generationund sowas, aber da fällt sicherlich der Laser schon drunter.Das zweite Beispiel, das ich hier gerne bringen möchte, was auch nicht ganzso bekannt ist, ist die globale Navigation.Ich werde jetzt versuchen, ganz viel GNSS und Galileo zu sagen.GNSS ist Global Next Generation Satellite System.
Tim Pritlove
Globales Navigationssatellitensystem.
Lisa Wörner
Genau.
Tim Pritlove
Funktioniert auch auf Deutsch ist der Begriff. Prima.
Lisa Wörner
Globales Navigationssatellitensystem und Galileo ist das europäische.Das GNSS fasst Galileo, GLONASS und auch GPS zusammen.Das umfasst so ein paar mehr.Die funktionieren aber am Ende des Tages alle ganz ähnlich an Bord von diesenSystemen sind Frequenzreferenzen.Was ist eine Frequenzreferenz? Das ist im Prinzip ein Laser,den man nochmal stabilisiert hat.Aktuell ist es kein Laser, sondern es ist vor allen Dingen eine Radiofrequenz,die nochmal stabilisiert wird, sodass die möglichst stabil läuft.
Tim Pritlove
Also stabil im Sinne von konstante Frequenz.
Lisa Wörner
Ganz konstante Frequenz, deswegen nennt man das eine Frequenzreferenz.Die gibt ganz konstant immer wieder den gleichen Takt.Ist übrigens das gleiche System was die PTB macht, die Physikalisch TechnischeBundesanstalt in Braunschweig, die die Funkuhren Signatur schickt.Auch die haben eine Cesiumfrequenzreferenz, die gibt einfach ganz konstant basierendauf dem Cesiummolekül hier, basierend auf anderen Systemen eine Frequenzreferenz.Wenn Sie jetzt gerne wissen möchten, wo Sie sind, dann brauchen Sie vier Satelliten,weil wir vier Unbekannte haben. Drei sind klar. Ich brauche irgendwie X,Y und Z. Ich muss wissen, wo bin ich.Wie machen die das? Der erste Satellit schickt ihnen eine Information, die sagt, ich bin jetzt.Der sagt also ich bin 15 Uhr und schickt das zu Ihnen runter und das ist jetztsehr übertrieben, so lange dauert das nicht. Und Sie bekommen das unten undstellen fest ich bin 15 Uhr eins, also ist der eine Sekunde von mir weg.Das heißt ich muss diesen Abstand zu diesem Satelliten haben.Das gibt uns irgendwie so einen Kreis auf der Erdoberfläche.Jetzt sagt mir das der Zweite, dann habe ich zwei Kreise, die haben zwei Schnittpunkte.Und ich bekomme einen Dritten und dann muss ich an einem Punkt sein.Damit ich die Entfernung zu allen drei Satelliten richtig hinbekomme.Ich habe gerade gesagt, wir brauchen vier.Warum brauchen wir vier? Naja, der Punkt ist, dass keiner von uns eine hochgenaueFrequenzreferenz in der Tasche hat. Das heißt, ich muss irgendwie auch wissen, wann bin ich.Und damit habe ich vier unbekannte X, Y, Z und wann.Und damit brauche ich einen vierten Satellit, der mir auch die Zeitsignale übermitteltund damit mache ich die Navigation.Das heißt, Frequenzreferenzen basierend auf kontenmechanischen Prinzipien istetwas, was wir im Moment auch schon benutzen.
Tim Pritlove
Und warum ist das ein quantenmechanisches Prinzip? Weil es mit Wellen zu tunhat und dann nennt man das dann schon so oder?
Lisa Wörner
Weil schlicht und ergreifend das Atom, um das Atom sinnvoll zu beschreiben unddas Atom auch sinnvoll anregen zu können und lauter solche Sachen muss ich dieQuantenmechanik hernehmen.Ich muss die Schrödinger Gleichung für das Elektronen im Feld des Atoms aufstellen,dann bekomme ich diese Energieniveaus, die ich dann anregen kann und daraufkann ich dann die Frequenzreferenz stabilisieren.Damit sind Frequenzreferenzen tatsächlich wirklich quantenmechanische Systeme.Das soll jetzt vielleicht auch ein bisschen helfen, um festzustellen,dass Quantenmechanik nicht so abgehoben ist.Das fühlt sich total normal an. Wir sind unheimlich gewohnt,früher das GPS, das amerikanische System, das Global Positioning System,das gibt es seit Jahrzehnten.Wir sind unheimlich daran gewöhnt, dass das so funktioniert und es ist abertrotzdem ein quantenmechanisches Prinzip, was unten drunter liegt,was es uns ermöglicht, das zu nutzen.
Tim Pritlove
Das ist das quantenmechanische Prinzip, was der Technologie,die im Satelliten verbaut ist, sozusagen unterliegt. Also die Quantentechnologieist im Satellit und beim Empfänger ist es dann am Ende nur noch Mathematik.Aber damit man sozusagen diese hochstabilen Frequenzen so überhaupt bekommenkann, ist eben Quantentechnologie erforderlich.
Lisa Wörner
Richtig.
Tim Pritlove
Kurzer Spagat, mache ich immer ganz gerne, alte Sendung nochmal zu pluggen,Raumzeit Nummer 8, lang ist es her,2011, Felix Antreich eine sehr ausführliche Sendung zu Satelliten-Navigationssystemen gemacht,der ist nämlich beim DLR für Galileo zuständig und genau, kann man mal reinhören,ich glaube das stimmt alles noch, was da gesagt wurde.Das war aber noch vor dem Launch sozusagen.Also das ist quasi bei uns täglich der Fall. Gibt's noch irgendwas,was man auf jeden Fall erwähnen muss?
Lisa Wörner
Wie gesagt, die Zeit, die von der PTB gesetzt wird, wird nach dem gleichen Prinzip gesetzt.
Tim Pritlove
Warum verspricht man sich jetzt so viel davon, dass man ein neues Institut gründen muss?Also man kann ja auch sagen, okay, das mit den Soliden gelöstes Problem läuft.Was braucht man denn jetzt noch?Wo sieht man gerade die Verbesserungspotenziale existierender Technologie undwo zeichnen sich neue Dinge ab, die es vielleicht so bisher noch gar nicht gibt?
Lisa Wörner
Genau. Also ich glaube das Institut ist zur richtigen Zeitpunkt gegründet worden.Schlicht und ergreifend deswegen, weil wir dafür da sind, die Sachen,die Quantenphysik sind, jetzt zu transferieren in das, was Quantentechnologie ist.Und das ist ein ganz wichtiger Übergang. Wir sind im Moment in einer Situation,in der wir viel von der Quantenmechanik und auch von Prototypen so verstandenhaben, dass es ganz viele Ansätze gibt.Und dass wir jetzt dafür da sind, um eben halt viele von diesen Ansätzen auchRealität werden zu lassen.Was häufig, natürlich funktioniert das auch in einem universitären Umfeld undnatürlich gibt es auch die Fraunhofer und es gibt auch die Max Plancks und keineAhnung dieser Welt und ganz viele Industriepartner, die auch schon großes Interesse daran haben.Aber wir als DLR-Institut haben da eben auch nochmal einen sehr speziellen Auftragund können das auch sehr speziell nochmal angehen mit den entsprechenden Ressourcen,die uns zur Verfügung stehen. Ich halte das für ganz wichtig.Und ich halte das auch deswegen für wichtig, weil uns natürlich auch immer wieder gesagt wird,dass Deutschland ein Hochtechnologie-Standort sein möchte und wir hier aucheine ganz wichtige Technologie haben oder eine ganz wichtige,ja sehr breite, das ist Quantentechnologien, wenn wir sofort hinkommen,ist mehr so eine Überschnittstechnologie, die an ganz vielen Stellen eingreifenkann, als dass das ist wie Fahrzeugbau.Wir können im Fahrzeugbau helfen, aber wir sind nicht so eine alleine Säule wie der Fahrzeugbau,sondern wir sind mehr so eine Überschnittsthematik, sodass ich das für ganz wichtig halte,dass wir hier eben auch diese Ressource nutzen und weiter ausbauen und ebendann auch mit der entsprechenden Industriepartner, mit entsprechenden Forschungspartnerndafür sorgen, dass wir die Anwendung finden.
Tim Pritlove
Da hilft es vielleicht auch nochmal kurz auf die Struktur des Instituts zu schauen,weil hier gibt es ja verschiedene Forschungsabteilungen, die heißen dann glaubeich auch so, aber auch nochmal Querschnittsabteilungen.Erklären Sie doch nochmal kurz, was da so der Gedanke dahinter war,warum es sinnvoll ist, das so aufzuspalten, wie es getan wurde und warum.
Lisa Wörner
Bei uns beginnt eigentlich immer alles mit der Idee. Wir fangen vorne an miteiner Idee, welches quantenmechanische Phänomen könnten wir dann nutzen,um eine Applikation zu schaffen?Welches Phänomen gibt es vielleicht, was spannend ist? Oder wo möchten wir nochmalreinschauen? Und natürlich ist das auch so ein sich wiederholender Prozess.Das heißt, selbst wenn wir eine Technologie haben, wird die wieder zurückgeführt.Und wir reden nochmal darüber.Wie können wir die verbessern oder welche anderen Möglichkeiten gibt es da noch?Deswegen haben wir, das ist die erste Querschnittsabteilung,die natürlich mit allen Fachabteilungen auch gemeinsam arbeitet.Das ist die Theorieabteilung, die dafür sorgt, dass das unterfüttert ist,dass das verstanden wird, das Phänomen verstanden wird, um es dann auch richtig einsetzen zu können.Dann kommen danach im Prinzip die drei Fachabteilungen.Die entwickeln tatsächlich vom optischen Tisch das, was man vielleicht in derGrundlagenphysik verstehen würde, wirklich im optischen Tisch,im Labor bis so ein bisschen hin zum Prototypen entwickeln, die die Technologien,die dann spannend sind, bei denen wir Potenzial sehen.Seien das neue Frequenzreferenzen oder neue verschränkte Quellen oder was auchimmer, da gibt es ganz viel oder neue Magnetometer, gibt es ganz viele verschiedeneAnwendungsbereiche, die wir uns da anschauen.Und zum Schluss kommen die anderen beiden Querschnittsabteilungen da wiederdazu, die die dann unterstützen auf dem Weg hin zur nicht wirklich Produktreife,aber zur Prototypenreife oder zur Umsetzung in der Raumfahrt.Das ist einmal die Integration für Mikro- und Namenssysteme,also tatsächlich Miniaturisierung von Systemen ein ganz, ganz großer Punkt.Wenn Sie so, ich weiß nicht, ob Sie mal in einem Labor waren,das sind immer riesige Aufbauten, die kann dann der Postdoc XY bedienen undwenn irgendjemand anders reinkommt, dann zerbricht das ganze Experiment und nichts tut mehr.Das ist natürlich nichts, was wir als Technologie verkaufen können.Das ist nichts, was irgendein Industriepartner haben möchte,sondern die müssen tatsächlich irgendwie idealerweise in eine Schuhbox reinpassenund man hat außen einen Stecker und auf der anderen Seite einen Anknopf unddann funktioniert das von ganz alleine.
Tim Pritlove
Auch noch, wenn man fünfmal mit dem Hammer draufhaut.
Lisa Wörner
Idealerweise auch noch, wenn man fünfmal mit dem Hammer draufhaut oder wennman es auf eine Rakete drauf packt oder sonst irgendwas. Das Ding sollte möglichstidealerweise, wenn man es nochmal fallen lässt, sollte es immer noch funktionieren.Und dafür gibt es eben diese beiden verbleibenden Querschnittsabteilungen,die zweite heißt dann Quantum Engineering, also tatsächlich die Ingenieurwissenschaftda auch mit reinzubringen, mit einzubinden, Power Conception runterzubringen,das System kleiner zu machen, an den Anwendungsfall anzupassen und so weiter und so weiter.Das klingt jetzt so sehr getrennt voneinander, diese Abteilung,und die Aufgaben, das ist es natürlich nicht. Also am Ende des Tages vermischtsich das durchaus auch so ein bisschen.Aber so ist der Grundgedanke des Instituts, um eben von der Idee bis hintenraus zu einem Vorprodukt entwickeln zu können.Ganz wichtig an der Stelle, das Produkt selber machen wir nicht mehr.Das heißt, wir lizenzieren dann oder haben ein Patent oder machen eine Ausgründungoder sowas und versuchen das dann auch, eine unserer Hauptaufgaben,auch in die Industrie zu transferieren, sodass die Technologie dann eben haltdort auch weitergetrieben werden kann.Während wir dann wieder zurückgehen und sagen, top jetzt haben wir dieses Magnetometer,was können wir denn machen, dass das vielleicht noch besser wird oder was könnenwir denn tun, dass wir einen anderen Effekt ausnutzen können oder sowas in der Richtung.
Tim Pritlove
Diese Fachabteilung haben wir jetzt kurz angesprochen, aber noch nicht benannt.Also ich finde das ganz interessant, wie sich das aufteilt.Quantenmetrologie, das sozusagen, das Messwesen, ja?
Lisa Wörner
Das sind die mit den Frequenzreferenzen.
Tim Pritlove
Also mit den besonders stabilen Frequenzen.
Lisa Wörner
Genau und die haben im Moment ein ganz großes Experiment,das nennt sich Kompassung, gemeinsam mit anderen Schwesterinstituten von uns,wo wir versuchen, neue Frequenzreferenzen für dann den späteren Einsatz auchim Navigationsbereich jetzt erstmal auf der ISS vorzubereiten,um eben halt auch zu zeigen, dass wir die auch in der Raumfahrt benutzen können,dass wir sie dort sinnvoll installieren und sinnvoll operieren können.Ganz wichtiges Thema bei der Stelle.Die Abteilung macht zusätzlich dann auch noch so ein bisschen den größeren Kontextder Navigation, wo es dann auch um Inertialsensore geht.Also da wo GNSS Signale verloren gehen, zum Beispiel im Tunnel oder irgendwiewo schlechtes Signal ist, dass sie dann trotzdem noch sinnvoll weiter navigieren können.Dafür entwickeln wir hier dann auch neue Systeme. Auch das wieder gemeinsam mit anderen Systemen.
Tim Pritlove
Kommen wir gleich mal auf diese Projekte. Vielleicht um diese Fachabteilungnochmal benannt zu haben.Also neben dieser Meteorologie gibt es noch dann Quanteninformation und Kommunikation und die Nanophysik.Korrekt. Und ja steigen wir nochmal vielleicht, da wir jetzt schon so viel darübergeredet haben und das relativ anschaulich ist, mit diesen Navigationssystemen ein.Also es gibt ja jetzt schon Navigationssysteme und auch Galileo hat ja im Prinzipwie auch Nachfolgetechnologie bei GPS natürlich auch immer so mit dem Ziel,ist ja mit dem Ziel angetreten noch genauere Ortung zu ermöglichen.Bis hin zu so einem Submeterbereich, ich weiß gar nicht wo jetzt die Auflösungwirklich endet, sind wir da schon im Zentimeterbereich angekommen?Zehn Zentimeter, ich hab's nicht mehr so ganz im Sinne, also auf jeden Fall überhaupt,also Metergenau ist ja auch schon mal was, das hat ja GPS,einfache GPS so nicht geleistet, es gibt ja immer noch so die militärischen Varianten,die immer noch mal ein bisschen genauer sind, die jetzt für die Allgemeinheitnicht so ohne weiteres zugänglich sind,aber Wovon hängt denn das ab, wie genau ein Navigationssystem ist und wie kannjetzt so die Quantentechnologie und konkret das,was jetzt sagen wir mal im Rahmen von Compasso gemacht hat, also was ist hierdie Idee, wie man das verbessern kann?Was braucht es, um bessere Navigationssysteme zu schaffen?
Lisa Wörner
Wir erinnern uns kurz an vorher, wo ich darüber gesprochen habe,dass wir die vier Satelliten brauchen und ich brauche diese Zeitsignale undich habe so ein bisschen gesagt, ja das ist jetzt eine schlechte Abschätzung,der sagt es ist 15 Uhr und ich sage es ist 15 Uhr eins und je genauer ich diesenZeitunterschied kenne,desto genauer weiß ich auch, wo ich bin, also desto genauer weiß ich,wie weit ist der von mir entfernt und desto genauer bekomme ich die Positionierung.Das heißt, die Positionierung auf dem Boden hängt direkt, ist direkt proportionaloder hängt direkt ab von der Frequenzstabilität der Frequenzreferenz im Orbit.Jetzt gibt es da zwei Punkte. Das eine ist zu sagen, die ist möglichst stabil.Das ist das eine. Also wie genau ist der Taktgeber? Und das zweite ist,die Genauigkeit kann auch dadurch erhöht werden, dass man eine kürzere Wellenlänge nimmt.Das ist so, wie wenn Sie jetzt versuchen, mit einem normalen Lineal Submillimeterlängenzu messen. Dann werden Sie einen relativ großen Fehler machen.So ähnlich ist das hier auch. Je kürzer das Lineal, also je kürzer die Wellenlänge,desto genauer kann die Messung passieren.Und die Frequenzreferenzen, die wir jetzt entwickeln, sind im Optischen.Und die optische Wellenlänge ist einfach kürzer als die Radiofrequenzwellenlänge,sodass wir uns da auch schon durch das Konzept, durch diese neue Technologieeine Verbesserung der Zeitreferenz erhoffen.
Tim Pritlove
Aber hat man dann in dem Frequenzbereich nicht ein Problem mit Verschattungund so weiter, weil das geht ja dann nicht mehr überall durch.
Lisa Wörner
Man gibt nicht das optische Signal runter. Zumindest nicht in dieser erstenPhase. Es gibt dann andere Konstellationen.Das ist nicht mehr bei uns so sehr stark angesiedelt, sondern da gibt es dasInstitut für Kommunikation und Navigation in München und das sogenannte Galileo-Kompetenzzentrumauch in DLR, eine DLR-Einrichtung auch in München,die sich dann sehr stark mit Gesamtkonstellationsideen für die nächste Generation GNSS beschäftigen.Für mich ist hier erst mal zu sagen, diese optische Frequenzreferenz.Verbessert das Zeitsignal, was wir bekommen können und dann gibt es später soIdeen von Konstellationen wie zum Beispiel die Kepler Konstellation,die dann auch optische Frequenzreferenz mit optischen Links hat und natürlich Sachen.
Tim Pritlove
Also wir reden jetzt sozusagen das ganze auf Lichtbasis zu machen,um sozusagen einen genaueren Takt für die Generierung des eigentlichen Signales zu liefern.
Lisa Wörner
Man tauscht das dann, man tauscht das dann in ein Radiofrequenzsignal und schicktdann das Radiofrequenzsignal.
Tim Pritlove
Und von was für Differenzen reden wir jetzt hier,also welche Frequenz kommt so üblicherweise, also welche konkrete Frequenz wirdjetzt von so einem Galileo Satellit, in welchem Bereich bewegt sich das undvon was für Differenzen sprechen wir jetzt hier, die ein Problem sind?Kann man das irgendwie quantifizieren?
Lisa Wörner
Da erwischen sie mich ganz, ganz kalt. Da kann ich ihnen nicht so wahnsinnigviel helfen. Das war Episode 8, die wir vielleicht an dieser Stelle einfachnochmal referenzieren wollen.Ich glaube, dass die Experten ihnen da einfach viel besser weiterhelfen können,als ich die, ich kann ein bisschen was sagen zu der Frequenzvergleichs.
Tim Pritlove
Stabilität heißt ja, dass wenn die nächste Welle kommt, dass die nicht zu früh, nicht zu spät kommt.Davon reden wir. Also dass es keine Schwankungen innerhalb dieser Frequenz gibt,weil eine Frequenz an sich ist ja erstmal einfach erzeugt, aber ein stabilesSignal, das ist sozusagen das Ziel.
Lisa Wörner
Genau, es geht darum, dass die Wellenlänge oder die Frequenz eben immer gleichlang ist und das ist überraschenderweise bei einem Laser als solchen zwar schon der Fall,aber die schwanken immer noch relativ breit, das nennen wir dann die Bandbreiteund die versuchen wir hier einfach runter zu bekommen, um dann eben halt einehöhere Genauigkeit zu bekommen.
Tim Pritlove
So ein Jitter, den man da raus holen will.Und was wird jetzt bei COMPASSO konkret getan, um da voranzukommen?Also das ist ja ein Experiment auf der ISS, das ist da auch schon. Nee, das kommt da hin.
Lisa Wörner
Das kommt da hin.Kompasso ist ein Experiment, was genau zeigen soll, dass wir diese Experimenteoder diese Systeme, die wir brauchen, um eine Kepler-Konstellation,um eine nächste Generation GNSS zu bauen, dass wir die verifizieren.Und genau das, was wir vorhin hatten, mit dem wir lassen das runterfallen oderich werfe mit dem Hammer drauf,kann das, überlebt das den Raketenstart, überlebt das die Operation in Orbit,das ist nur auf der ISS, Das ist von der Strahlung her noch relativ harmlosim Vergleich zu dem, was Galileo-Satelliten aushalten müssen,aber kann ich das auch remote von dem Boden aus operieren?COMPASSO kann mehr als nur die optische Frequenzreferenz. Die optische Frequenzreferenz,die Iod-Referenz liegt bei uns, deswegen ist das für mich so ein ganz wichtiges Thema dabei,die eben dann auch als Taktgeber für zukünftige Satelliten-Missionen geplantwird und wo wir natürlich auch versuchen, das entsprechend umzusetzen,aber da ist noch mehr drauf.Da ist ein sogenannter Frequenzkam drauf, der von einem Industriepartner gebautwird, von Manlo Systems, der das optische Signal mit einem Radiofrequenzsignal vergleicht.Also das macht die Umsetzung von den optischen Signalen in Radiofrequenzsignale.Das ist nicht trivial, da gab es einen Nobelpreis für Herrn Hensch in München,worauf basierend dann auch diese Firma gegründet wurde, soweit ich weiß.
Tim Pritlove
Frequenzkamm ist eine Messmethode oder Mess...
Lisa Wörner
Ist wie ein Transformator.Ein Transformator der Wellenlänge im Prinzip.Der vergleicht die optische, die er dann wirklich auch weit weg legt,mit der Radiofrequenz. Ganz spannendes System, ganz lustig.Über Frequenzkämmer könnten wir auch alleine nochmal sprechen.Ist wirklich ein bisschen was in der komplizierteren Technologie.
Tim Pritlove
Okay aber Compasso ist selbst ein, also was macht das Gerät letztlich,was auf der ISS ist dann konkret und welche Rolle spielt Jod dabei? Genau.
Lisa Wörner
COMPASSO macht verschiedene Dinge. Also das eine ist, wir zeigen,dass das Jodsystem funktioniert, dass die Frequenzreferenz funktioniert,dass es so funktioniert, wie wir das tun wollen.Es übermittelt die Frequenz dann auch optisch auf den Boden.Das heißt, wir haben auch ein optisches Terminal gemeinsam mit München,mit den Instituten in München und mit dem Industriepartner TESAT,wo wir dann das optische Signal mit einem Terminal auf den Boden bringen undauch vom Boden wieder rauf, sodass wir da Signale vergleichen können.Und das ist wirklich ganz zentral oder auch ein wichtiges Thema dabei,macht diese Konversion in den Radiofrequenzbereich, um eben auch mit bestehendenGNSS Systemen zusammenarbeiten zu können.
Tim Pritlove
Also es wird jetzt schon so ein Modul, was an der Außenhaut der ISS installiertwird und konkret in Kommunikation tritt mit der Erde, damit man einfach realeKommunikation, Frequenzkommunikation betreiben kann.
Lisa Wörner
Genau.
Tim Pritlove
Und das Ziel ist sozusagen, also letzten Endes ist das genauso wie die Atomuhr in Braunschweig.Also es geht darum einfach ein sehr klares Signal zu erzeugen.Aber die Hoffnung ist, dass man jetzt auf Basis von Jodatomen das irgendwie genauer hinbekommt.
Lisa Wörner
Genau und Jod hat hier noch andere Vorteile. Also die PTB, ich weiß nicht obSie da mal waren, das funktioniert auf dem Zerfall von dem Cesiumatom.Das ist eine riesige Anlage, unsere Jodreferenz passt eben in so einen Schuhkarton rein,sodass wir die ganzen Dinge, die die Raumfahrt mitbringen, das System muss robustsein, das heißt es muss die ganzen Stöße und Störungen aushalten beim Start,das muss auch die Integration auf der Außenhaut der ISS überleben.Das System muss resilient sein, also es muss sich möglichst alleine wiederherstellenkönnen im Falle eines Fehlers.Das System muss automatisiert sein.Ich kann keine Astronauten da, die das dann mit Knöpfchen drücken und vielleichtauch nochmal justieren und Leute solche Themen.Das heißt, das muss auch automatisiert laufen und es muss klein sein und möglichstwenig Stromverbrauch haben.Das sind alles so Themen, die wir durch dieses Experiment eben auch zeigen könnenoder durch diese Nutzlast zeigen können und damit eben verifizieren können,dass die Technologien, die wir hier entwickeln, auch das tun,was wir gerne von ihnen haben möchten.Also das ist eine Verifikation der optischen Technologien in Orbit am Ende des Tages.
Tim Pritlove
Und das Ziel ist letzten Endes damit so ein Technologiedemonstrator zu machen.Hier mit diesem Ansatz auf Basis von Jodatomen können wir einfach nochmal vielgeilere Frequenzen erzeugen.Habt ihr noch nie gesehen so scharfkantig. Funktioniert super.
Lisa Wörner
Genau. Ich glaube vor dem Gespräch angesprochen, dass Raumfahrt immer gerneso zehn Jahre hinterher ist. Das hat was damit zu tun, dass in der Raumfahrtvor allen Dingen bekannte, verstandene Technologie benutzt wird.Verständlicherweise. So ein Satellit ist sehr sehr teuer.Wenn ich den in einen geostationären Orbit gebracht habe, komme ich da auchnicht mehr so ohne weiteres dran. Das heißt die Technologie,die an Bord ist, muss funktionieren.
Tim Pritlove
Gut abgehangen sagt man.
Lisa Wörner
Genau, gut abgehangen. Und für uns ist dieser Schritt zu COMPASSO sozusagenein Schritt vorwärts, um zu zeigen, dass die Technologie so funktioniert,wie wir sie versprechen.Und das ist für uns ein Schritt auf dem Weg hin zu Next Generation Navigation Systems.
Tim Pritlove
Ist COMPASSO nach diesem Tänzer benannt?
Lisa Wörner
Der Name von COMPASSO ist eine lustige Quiste.Es ist kein Akronym, sondern es geht ja hier dabei auch darum zu zeigen,dass wir eben diese Kepler-Konstellation bedienen möchten oder dass das so einerder Wege ist für die COMPASSO-Technologien und auch die Galileo-Thematik einso ein Thema ist dafür und gleichzeitig möchten wir auch zeigen,dass es eben in die Navigation gehört.Kompass ist ja auch etwas, was für die Navigation nutzt.Und Kompasso ist einer der ersten Rechenschieber, den Galileo und Kepler zusammenverwendet haben, also es ist so ein bisschen deren Pfadfinder gewesen,so wie jetzt unser Experiment der Pfadfinder für zukünftige Galileo-Systemeist oder zukünftige Kepler-Systeme.
Tim Pritlove
Alright. Hat immer alles einen Hintergrund.
Lisa Wörner
Es hat immer alles einen Hintergrund. Wir benennen nicht aus Versehen.
Tim Pritlove
Jetzt hatten wir vorhin schon das Projekt BECAL erwähnt. Das scheint ja hiereine wichtige Rolle zu spielen. Was hat es denn damit auf sich?
Lisa Wörner
BECAL ist ein tolles Experiment. BECAL ist tatsächlich ein Akronym.Steht für Bose-Einstand Condensate and Cold Atom Laboratory.Was uns auch schon ganz viel über das sagt, was das Experiment kann und soll.BKAL soll auf der ISS kalte Atome, ein sogenanntes Bose-Einstand-Kondensat,also man kühlt und kühlt und kühlt und kühlt die Atome, bis sie nicht mehr durcheine eigene, einzelne Wellenfunktion beschrieben wird, sondern auf einmal diesesganze Konglomerat an Atomen mit einer Wellenlänge beschrieben wird.Für das erste Bose-Einstand-Kondensat gab es den Nobelpreis,ich meine Anfang der 90er.Also auch noch gar keine so alte Technologie, die wir da jetzt benutzen, naja 30 Jahre.
Tim Pritlove
Also ein spezieller Zustand, in dem sich eine bestimmte Art von Materie,aber nicht jegliche Art von Materie befinden kann?
Lisa Wörner
Ja genau, also im Prinzip ist das ein Zustand der Materie wie das, was sie sonst so kennen.Sie kennen sicherlich Festkörper und Flüssig und sie kennen Gas und vielleicht,nachdem ich vorhin so lange darüber gesprochen habe, jetzt auch Plasma nochals zusätzlichen Zustand.Und wenn man das weiter kühlt und kühlt und kühlt und kühlt,dann kommt man zu dem sogenannten Bose-Einstein-Kondensat, also einem Kondensationsvorgang.Es können nicht alle Teilchen tatsächlich kondensieren, sondern nur die,die der Bose-Einstein-Statistik folgen, sogenannte Bosonen.Das hat was mit dem Spin zu tun.Da gibt es den großen Unterschied zu haben zum Beispiel elektronenhalbzahligenSpin, sagt man dazu. Das ist eine Quantenzahl, die dann bestimmt,wie sich das Teilchen verhält.Während zum Beispiel Protonen und Neutronen, nein das stimmt nicht,die haben auch halbzahligen Spin.Jetzt fällt mir kein gutes Beispiel ein, die Wechselwirkungs-Bosonen haben ganzzahligen Spin.Das Higgs-Boson, ein typisches Boson, hat ganzzahligen Spin und danach trenntsich das auch. Also das, was halbzahligen Spin hat, nennen wir ein Fermion,nach Fermi und das, was ganzzahligen Spin hat, nennen wir ein Boson, nach Herrn Bose.Und bei BKL schauen wir uns eben halt genau Bosonen an, die diese Kondensationuntergehen können. Elektronen können das, Fermionen können diese Kondensationnicht in dieser Form unterlaufen.Die kann man trotzdem kühlen und man kann dann ganz viel spannende Systematiken damit machen.Aber die Kondensation geht eben vor allen Dingen mit den Bosonen.
Tim Pritlove
Wie zum Beispiel das Photon.
Lisa Wörner
Das Photon ist auch ein Boson. Wir benutzen in diesem Fall Rubidium-Atome undKalium-Atome, die dann sowohl bosonisch wie auch fermionisch vorkommen und wir benutzen da die.
Tim Pritlove
Okay, also ein bestimmter Ausschnitt aus dem Teilchen-Zoo hat atomare Eigenschaften,die es ermöglichen, dass man dieses Zeug in diesen Zustand bekommt,den man sich quasi als weiteren Zustand neben dem, was man so kennt mit festflüssig, gasförmig etc.Trifft, aber das findet eben nur statt, wenn es alles sehr kalt ist.Aber wozu braucht man das?
Lisa Wörner
Ja, also erstmal ist das, das ist ja jetzt genau dieser Punkt,an dem wir jetzt an dem Überschritt sind von der Quantenmechanik hin zur Quantentechnologie.Quantenmechanisch ist dieser Zustand alleine super spannend.Ganz spannender Zustand, passieren ganz toll viele Sachen.
Tim Pritlove
Da sitzt der Forscher und staunt.
Lisa Wörner
Da sitzt der Forscher und staunt und ist ganz glücklich darüber und dann kannman damit ganz, ganz viele tolle Sachen machen. Das erste, was man damit machenkann, ist tatsächlich, also wir haben jetzt zwei Dinge.Das eine ist, diese Atome haben Masse. Das heißt, ich habe so eine Wolke,die hat Masse. Die folgt einer Beschleunigung. Feld zum Beispiel im Erdgravitationsfeld.Das ist jetzt der eine Punkt. Der zweite Punkt, der ist fast noch wichtiger.Ich habe über diese Wolke eine Wellenfunktion drüber liegen.Ein anderes System, was eine Wellenfunktion hat, die das sehr toll beschreibt, ist ein Laser.Da habe ich einfach diese eine Wellenlänge, die beschreibt, der Laser ist super,der ist total stabil, vielleicht habe ich ihn auch noch stabilisiert,ich bin total glücklich.Dann mache ich damit Interferometrie, um Dinge zu vermessen.Abstände oder Bewegungen oder sonst irgendwas. Aber immer das Problem,dass der Laser selber nicht Masse behaftet, ist der Laserstrahl als solcher.Das heißt ich kann nur die Bewegung dadurch messen, dass sich irgendwie einAbstand verändert oder dass irgendwie eine Testmasse sich verändert.
Tim Pritlove
So wie man zum Beispiel Gravitationswellen misst, indem man Laser wohin schicktmit dem Spiegel wieder zurück und wenn sich da zwischen der Raum expandiert,dann ändert sich die Frequenz des Lasers und daraus kann man das dann ablesen.
Lisa Wörner
Nicht die Frequenz, sondern nur das Interferogramm am Ende.
Tim Pritlove
Achso ja okay, also die beiden, also man schickt ja zwei im 90 Grad Winkel undguckt ob die sozusagen danach auch wieder überlagern und wenn nicht dann hatsich halt der Raum bewegt, gekrümmt oder?
Lisa Wörner
Genau, dann ist die Distanz kürzer geworden und auf einmal ist da wo die beidenWellenberge war, es ist jetzt vielleicht ein Wellenberg und ein Wellental unddas löst sich auf und auf einmal, das sieht man ganz schön, dann wandert dasInterferenzmuster am Ende so ein bisschen.Das ist genau das, was man macht. Also ein super schönes Beispiel dafür, absolut.LIGO und auch LISA. LIGO ist der auf der Erde, LISA ist der im All.
Tim Pritlove
Der irgendwann mal im All sein soll, ja genau. Kommt noch.
Lisa Wörner
Kommt noch. Total spannendes Experiment. Und wir haben jetzt den Vorteil,dass wir diese Wellenfunktion haben, aber das System ist in sich massenbehaftet.Das heißt, ich kann jetzt, wenn ich mit den...Also die Interferometrie mit den Atomen machen, nicht mehr an den Atomen.Also ich habe keinen, es ist nicht so, dass ich mit einem Laser reingehe undden zurückgehe und ich gucke dann in der Laserinterferenz nach,sondern ich benutze die Atome, um damit Interferenz zu machen.So ähnlich wie vorher mit den Fullerenen am Doppelspalt.Nur dass wir jetzt die Spalten durch Laser erzeugen, es wird sehr, sehr kompliziert dann.Kann ich damit Interferenz machen und kann eben mit diesen Atomen jetzt Systeme probieren.Insbesondere Beschleunigung. Und eines der ersten Experimente,was man damit versucht hat zu machen, ist die Äquivalenz des freien Falls zu untersuchen.Ganz spannendes System. Wenn Sie jetzt eine Feder und eine Bleikugel fallenlassen, dann behaupte ich, dass die gleich schnell fallen. Und dann sagen Sie,nein, das tun Sie nicht. Und dann sage ich ihnen, ja dann haben sie noch ein Luftproblem.Und dann nehmen wir die Luft raus und auf einmal sehen wir, dass die gleichzeitig fallen.Für interessierte Zuhörer, es gibt da ein tolles Video von der NASA,man sieht nicht so richtig viel drauf, aber ich glaube Neil Armstrong hat dastatsächlich auf dem Mond gemacht.Da hat er einen Hammer und eine Feder oder sowas auf den Mond fallen lassenund man sieht auf diesem Video auch wie das gleichzeitig fällt und das ist eine spannende Frage.Ist tatsächlich dieses Äquivalenzprinzip, dieses Einstein'sche Äquivalenzprinzip,Ist das valide bis überall oder finden wir da eine Verletzung?Das ist eine totale Grundlagenthematik, aber die kann man mit diesen kaltenAtomen eben untersuchen.Das wurde gemacht oder wird jetzt geplant auf einer sogenannten Höhenforschungsrakete,wo man ein Bose-Einstein-Kondensat auf eine Rakete packt, schickt das hoch undes kommt wieder runter. Sechs Minuten Schwerelosigkeit und kann in dieser Zeiteben Experimente machen.Um das zu tun, muss man zwei verschiedene Massen miteinander vergleichen.Ich muss also zwei verschiedene schwere Objekte haben und gucken,wie fallen die im gravitativen Potenzial.Bei uns machen wir das mit überraschenderweise Rubidium und Kalium.Man vergleicht das Fallen, die Beschleunigung in dem Gravitationsfeld durchsehr genaue Interferenz an diesen Testteilchen und kann damit dann zum Beispieldas Äquivalenzprinzip vermessen.Jetzt habe ich schon gesagt, ich kann damit also Beschleunigung messen,wie zum Beispiel die Erdgravitation.Super, dann kann ich das bestimmt auch für andere Dinge einsetzen.Also hier wäre die Quantenmechanik als Sensor für andere Fundamentalphysik gewesenund jetzt ist die Frage, kann ich diesen Sensor, den ich für die fundamentalePhysik eingesetzt habe, nicht auch für alles andere nutzen?Gibt es nicht vielleicht noch andere Anwendungsgebiete, in denen ich das benutzen kann?
Tim Pritlove
Vermessung der Erdschwere, gab es ja schon einige Systeme, Goethe aus Europaund ich glaube die Amerikaner hatten auch noch zwei, drei. Grace. Grace, genau.Und das ist ja schon ganz gut vermessen. Aber man will ja immer genauer sein.Wie, also das heißt, ich stelle mir das jetzt so ein bisschen vor,es gibt da halt so einen Kühlschrank, da ist irgendwie dieses Einstein-Bosel-Kondensat da drin,sozusagen so eine, wie soll ich es nennen, Also so ein Gemisch in diesem Zauberzustand,in dem sich alles irgendwie gleichförmig verhält, wie kann man dem denn jetztsozusagen diesen Messwert entlocken?Also wie fällt das an? Also die Gravitation wirkt dann halt auf diese Masse ein.Und wie kriege ich dann diesen Wert heraus? Woran kann ich feststellen,aha da rupft jetzt was hier an meinem Kondensat?
Lisa Wörner
Also zunächst mal machen wir hier keine Zauberzustände.
Tim Pritlove
Das funktioniert alles, das ist alles tatsächlich… Bevor ich jetzt irgendeinenVergleich mit Eis und Gas und so weiter mache, es ist ja ein anderer Zustand,was weiß ich, ich hab's ja noch nicht gesehen, vielleicht sieht das ja ganz irre aus.
Lisa Wörner
Ja, das ist Ei… ja, genau. Das kondensiert… ich nutze immer gerne die Jugendlichen,die sich hinten im Bus alle auf den gleichen Sitzplatz setzen.
Tim Pritlove
Also ich hab einfach gelernt, alles was jenseits unseres bisherigen Verstehensist, ist das was man Magie nennt. Also von daher ist das für mich jetzt alsZauberzustand ganz wertfrei.
Lisa Wörner
Genau, genau deswegen ist es für mich keine. Natürlich brauchen wir da so einbisschen Geschick und geschultes Personal, da steckt ganz viel Knowhow drin, es ist aber keine Magie.Wir verstehen wie die Systeme funktionieren.
Tim Pritlove
Aber wie entlockt man dem jetzt sozusagen diesem Zeug einen Messwert?Bei dem Laser verstehe ich das aber.
Lisa Wörner
Das wird jetzt ein bisschen tricky für mich zu erklären ohne dass ich dabeiBilder malen darf. Das ist die Kunst.
Tim Pritlove
Prinzip ist wichtig.
Lisa Wörner
Normalerweise fange ich jetzt an zu malen, weil dann erklärt das sich so einbisschen einfacher. Also, was man macht, ist...Wenn Sie sich jetzt vorstellen, Sie haben diese Atomwolke und jetzt nutzen wireinen ersten Laserstrahl und teilen die in zwei Anteile.Das ist im Prinzip genauso wie das,was bei LIGO passiert. Man nimmt den Laserstrahl und teilt ihn in zwei.Dann mache ich eine Rückreflexion mit einem zweiten Laserstrahl,sodass die wieder aufeinander zufallen und in einem dritten teile ich wieder jeden von denen,sodass ich am Ende dann zwei Massen bekomme, in denen sich die beiden dann überlagern,in denen ich einen Anteil von dem unteren Ast habe, der mit dem oberen Ast überlagertund einen Anteil, in dem sich der obere mit dem unteren überlagert.Sodass ich am Ende zwei Auslesewolken habe am Ende des Tages.
Tim Pritlove
Also man geht richtig konkret mit dem Laser durch dieses Kondensat durch.
Lisa Wörner
Genau. Nur dass der Laser hier wirkt wie bei dem Laser-Experiment die Spiegel und die Strahlteile.Das heißt der Laser ist zunächst ein Strahlteiler, dann ein Spiegel und wieder ein Strahlteiler.Und solange wir keine Gravitation haben, bewegen die sich eben auf diesem Pfadund ich kombiniere sie hinten und ich sehe keine Veränderung in dem Endresultat.Und jetzt ganz ähnlich wie bei Ligo und Lisa, wenn sich das jetzt im Gravitationspotentialbewegt, dann fallen die nach unten.Das heißt, ich verändere die Länge dieser Wege und damit auch verändere ichauch das Auslesesignal und kann dann aus dem Auslesesignal die Beschleunigungablesen, die ich vermessen habe.Und jetzt haben Sie gerade die beiden Experimente angesprochen,GOCE und GRACE, die funktionieren ein bisschen unterschiedlich.GOCE vermisst eine Gradiometrie, also die Veränderung des Gravitationsgradientenentlang des Gravitationsvektors.Das kann ich also hier genauso machen. Ich messe also an zwei übereinander geordnetenPositionen entlang des Gravitationsvektors,die Gravitation mit dem Atometerferometer und bekomme einen Gravitationsgradiometer,eine Goethe-artige Konstellation mit einem Satelliten, die das Erdschwerfeld vermisst.Und bei GRACE ist die Situation ein bisschen anders. Bei GRACE hat man zweioder mehr, wir lassen mal diese ganzen anderen Konstellationen,wo dann irgendwie mit drei vorgeschlagen wurde und dann so zueinander verkipptund so, das lassen wir mal alles raus.Gehen wir mal von der einfachen GRACE Konfiguration aus. Da habe ich zwei Satelliten,die fliegen hintereinander her.Und wenn jetzt unten drunter eine höhere Masse ist, zum Beispiel im Berg,dann wird die Beschleunigung durch diese höhere Masse größer.Das heißt der erste wird von dem zweiten wegbeschleunigt und die Entfernungzwischen den beiden wird größer.Dann fliegt der drüber, wird gebremst und dann kommt der zweite hin und wirdbeschleunigt, dann wird der Abstand kleiner. Wenn der zweite drüber geflogenist, wird der auch gebremst und wir haben wieder den Originalabstand zwischen den beiden.Damit messe ich das Gravitationspotential. Ich mache einfach eine Entfernungsmessungzwischen diesen beiden Satelliten.
Tim Pritlove
Ganz einfach.
Lisa Wörner
Ganz einfach. Also schon das Tracking ist super simpel. Verstehe gar nicht. Total einfach.Dabei ist es jetzt ganz wichtig, dass ich unterscheiden kann,ist diese Abstandsmessung, die ich mache, ist das tatsächlich ein gravitativesSignal oder liegt das daran, dass diese Satelliten gewackelt haben?Das heißt hierbei kann man Atominterferometer einsetzen, um die Beschleunigungdes Satelliten zu vermessen und das Signal dann eben zu trennen von dem Gravitationssignal.Wichtig an der Stelle, BKL machen wir hier auch,aber der Hauptanteil von BKL,also das Physics-Package liegt bei einem Schwesterinstitut in Hannover,bei dem Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik und wir haben ganz,ganz viele nationale Partner da drin, die verschiedene Systeme bauen,das Lasersystem, die Elektronik.In die Infrastruktur und dann auch noch ganz wichtig, BKL ist eine Kollaborationmit der NASA, die uns dann auf die ISS bringt und die ISS zur Verfügung stellt.Warum sage ich das alles?Weil diese Erdbeobachtungsmissionen danach, diese GOCHA-artigen,also die Gradiometrie und die Gravimetrie,die GRACE-artigen Experimente, das ist alles ganz viel Expertise,die auch in Hannover liegt, bei dem Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik,die dann auch tatsächlich Abteilungen haben, die diese Laser-Link-Systematik im Griff haben.Offensichtlich ist es so einfach, dass wir eine ganze Abteilung dafür brauchen,die die Atominterferometrie da drin im Griff haben,die dann die Modellierung des Ergebnisses,also die Rückführung dieser Abstandsmessung auf ein Gravitationssignal,auf eine tatsächliche Gravitationsfeldkarte zurückführen, lauter solche Sachen.Also da passiert ganz viel in verschiedenen Dingen.
Tim Pritlove
Ich muss ja nochmal fragen, was die Erwartung ist und wie viel genauer man soeine Messung dann mit diesem Kondensat durchführen kann als mit diesen anderen Methoden.
Lisa Wörner
Also eines der Hauptdinge und da gibt es eine Studie,die viel Kritik auch erfahren hat, weil die relativ einfache Modelle reingesteckt haben,ist, dass man damit die, also zum einen natürlich macht man die Sensitivitätbesser, aber das was man eben auch wegbekommt ist die Drift.Das ist das, was wir vorher auch bei der Navigation hatten, die Ihnen die Navigationim Auto kaputt macht, wenn Sie in den Tunnel reinfahren.Dann reibt das an irgendwas und dann geht das irgendwie mit der Zeit daneben.Und so ähnlich ist das hier auch.Die Systeme, die wir im Moment verwenden, die haben alle irgendwie eine Reibung an irgendetwas.Also ich muss irgendwie immer, ja den Beschleunigungssensor,den ich drin habe, muss ich immer irgendwo festhalten, damit er mir sagen kann,wie stark das System sich bewegt.Diese Drift haben die Atominterferometer nicht, sodass ich immer einen absolutenVergleich bekomme über die verschiedenen Orbits und damit auch eine bessereÜbersicht über Streifen, die nebeneinander passieren.Also wenn der Satellit 2 benachbarte Orbits überfliegt,dann bekommt man da im Klassischen ein sogenanntes Striping und auch diesesStriping wird man reduzieren können mithilfe von dieser … Weil einfach quasidie Messfehler geringer werden und man nicht mehr so unterschiedliche,grundlegende Daten hat.
Tim Pritlove
Beim zweiten Mal rüber, es nähert sich alles vom Messergebnis mehr aneinanderan. Genau. Okay, nachvollziehbar.Jetzt diese, das Beispiel ist ja jetzt schon ein paar mal gefallen und das istja auch sagen wir mal etwas, was man so aus der normalen Lebenswelt eben auchkennt, so diese Navigation in Tunneln.Ich hatte da schon, als das so losging mit diesen Handys und mit den Ordnungen und so,kennt ja jeder, man fährt da so in den Tunnel rein und dann auf einmal so,ja ich seh keinen Satelliten mehr und WLAN gibt's ja auch nicht,was mir weiterhelfen kann und der Tunnelbetreiber hat jetzt auch sonst hierkeine Beacons installiert, die sagen würden wo man jetzt gerade ist und derTunnel ist so ein bisschen länger und windet sich jetzt durch die Alpen.Klar, dann funktioniert natürlich eine Satellitennavigation nicht mehr,aber die Telefone haben ja einen Beschleunigungssensor da drin und so rein theoretisch,rein theoretisch müsste man ja jetzt durch kontinuierliches Auslesen diesesBeschleunigungssensors nachvollziehenkönnen, wie das Auto sich denn nun durch diesen Tunnel bewegt.Aber man hört es schon, sie schütteln mit dem Kopf. Leider nein.Ganz so einfach ist es dann doch nicht.
Lisa Wörner
Also das funktioniert für eine gewisse Zeit, der Beschleunigungssensor,insbesondere der im Auto, der weiß ja auch wann ich lenke und so,aber da ist eben immer diese mechanische Reibung mit drin, die eine Drift erzeugt.
Tim Pritlove
Aber in meinem Telefon noch nicht.
Lisa Wörner
Auch in dem System in ihrem Telefon erzeugt der eine Reibung,der muss ja irgendwie festgehalten werden, die Masse muss ja irgendwie ausgelesenwerden, die ist ja nicht schwerelos da drin. Dafür, dafür.Dafür liegt das jetzt auch schon zu lange auf dem Tisch, als dass ich glaube,dass das schwerelos da drin ist.
Tim Pritlove
Ja okay, also sozusagen die Schwerkraft zieht ja permanent an diesem Sensor.Also wenn man mit dem Computer so einen ganz normalen Beschleunigungssensorausliest von einem Telefon, was auf dem Tisch liegt, dann liefert das ja dieganze Zeit eine Beschleunigung, weil ja die Erdbeschleunigung die ganze Zeit drauf wirkt.
Lisa Wörner
Das ist richtig, das ist aber nicht das Problem. Das Problem ist,dass der Sensor an irgendwas fest sein muss.Damit der eben halt irgendein Signal gibt, muss der ja irgendwie sich bewegen können.Ich muss diese Bewegung auslesen und ich muss den irgendwo halten.Es gibt die elektrostatischen, aber auch die elektrostatischen müssen,halten das System fest. Der hält das elektrostatisch in dieser Position unddann wackelt das da drin. Das heißt aber ich habe immer noch eine Reibung.Also ich habe immer noch irgendwie eine rückstellende Kraft,die das System wieder in den Ursprungszustand zurückbringt und das sorgt für die Drift.Und die Drift sorgt dafür, dass nach relativ kurzer Zeit, tatsächlich auch imTunnel, nach relativ kurzer Zeit die Genauigkeit der Position stark runtergeht.Bei ihrem Handy haben sie da noch den Vorteil, dass sie, solange sie noch Signalhaben, also noch Mobilfunksignal, kann das auch noch helfen.Das macht dann eine Triangulation über die verbundenen Masten.Das kann helfen, aber nehmen wir das mal weg, dann haben Sie einfach nur diesenInertialsensor und der kommt sehr, sehr schnell an seine Grenzen und brauchtsehr schnell wieder ein GNSS-Signal, um zu sagen, ach so, da bin ich.Das sehen Sie auch daran, wenn Sie Ihr Handy aufmachen und Sie haben diesenkleinen blauen Punkt in der Mitte und dann ist da dieser große blaue Kreis außenrum,der sagt, das ist die Genauigkeit Ihrer aktuellen Position. Das hat genau was damit zu tun.Das wird immer, also wenn wir jetzt kein GNSS hätten und kein Telekom und siewürden damit loslaufen, dann würde dieser blaue Kreis sehr schnell immer immergrößer werden, weil er immer ungenauer weiß, wo sie sind.
Tim Pritlove
Der Kreis der Unsicherheit.
Lisa Wörner
Der Kreis der Unsicherheit. Den können wir hier mit Inertialsensorik basierendauf Quantentechnologien eben durch diese Driftfreiheit in dem Sensor,können wir den reduzieren.
Tim Pritlove
Und diese Driftfreiheit, die leitet sich woraus genau ab?Bezieht sich das jetzt auch wieder auf dieses Bose-Einstein-Kondensat oder redenwir jetzt noch von einer anderen Anwendung?
Lisa Wörner
Man kann das auch auf der Erde machen, aber bleiben wir mal bei dem Bose-Einstein-Kondensatund bleiben wir mal bei den GRACE-Satelliten, bei denen ich ja im Prinzip dieInertialsensorik genau dafür benutze.Dann habe ich eben den Vorteil, dass dieses System frei mit dem Satelliten um die Erde fällt.Das heißt, ich muss das nicht festhalten und damit befähigt sich das in einemsehr, sehr guten Vakuum.10 hoch minus 10, 10 hoch minus 11 Millibar. Da ist wirklich wenig Reibung.Da ist noch eine Rechtsreibung, was damit was zu tun hat, dass wir nicht sorichtig gutes Vakuum da reinbekommen. Aber da ist nicht mehr viel Reibung,sodass es wirklich keine Drift gibt.Ohne Reibung geht das nicht viel. Theoretisch. Da ist natürlich die reale Weltimmer noch so ein bisschen so eine Sache.
Tim Pritlove
Aber es ist so eine einheitliche Masse,die sozusagen in einem klar definierten Zustand ist, wo jedes Teil sozusagenderselben Gleichung gehorcht in diesem Zustand und deswegen sich gut messen lässt.
Lisa Wörner
Das Ensemble gehorcht der Wellenfunktion, mit der wir es beschreiben können.Und das bewegt sich eben ohne Reibung. Und ohne Reibung geht der Fehler,den man durch Drift macht, verloren.
Tim Pritlove
Jetzt fragen sich ja schon alle so, okay Raumfahrt und jetzt reden wir über Tunnel und so,aber es gibt ja auch Orte, wo man so hinfährt, wo es ja noch kein GPS gibt,wie zum Beispiel auf dem Mond oder so oder auf dem Mars, da könnte man sowasdann gegebenenfalls vielleicht auch zur Navigation benutzen.
Lisa Wörner
Das ist schön, dass Sie das ansprechen.Ich bin aufgefordert, am Montag die Antworten auf die Peer Review,also der wissenschaftliche Prozess funktioniert.Ich schreibe ein Paper, einen Aufsatz, gebe den an ein Journal,die geben den an Wissenschaftler, die überprüfen das und schicken mir Fragenzurück. Das ist das sogenannte Peer Review, also die Überprüfung durch andere Wissenschaftler.Zu einer Frage, die Mission heißt Marquis, bei der wir das Gravitationsfelddes Mars mit einer ganz ähnlichen Konstellation wie die Grace-Konstellation untersuchen wollen.Und natürlich, ja, Navigation auf dem Mond, Navigation auf dem Mars,aber das ist alles so ein bisschen zu kurz, also es gibt auch noch ganz vielmehr Quantentechnologie.Also es gibt im Moment an Bord von JUICE ist ein Quantenmagnetometer.Das heißt, die können auch da, zieht wieder das Argument der Driftfreiheit,dieses Quantenmagnetometer muss nicht kalibriert sein und dient als Kalibrationseinheitfür die tatsächlichen Messmagnetometer, um die Genauigkeit zu erhöhen,um diesen Abgleich eben regelmäßig zu machen, sodass es in der Exploration,Untertitel der Amara.org-Community,Auch bereits ganz viele Quantentechnologien gibt, auch über die Navigation hinaus,sondern auch eben Untersuchung vom Planeten.Magnetometrie wird viel eingesetzt, um so unter der Oberfläche Ozeane und sowas zu finden.Gerade bei den Monden der Gasgiganten, wie es so schön heißt.
Tim Pritlove
Genau, Jules ist ja die Jupiter Icy Moons Explorer Mission.Habe ich übrigens auch eine Sendung zugemacht, Raumzeit 95, als ich neulichbei der ESA in Madrid war und das startet ja auch bald, also wir haben heute,nehmen wir gerade auf, am 24.März und am 13. April soll es dann endlich mal losgehen mit dieser Mission,wo ich gerade dabei bin. Gotcha habe ich natürlich auch eine Sendung zu gemacht.Raumzeit 40, da kann man sich nochmal die Vermessung des Gravitationsfelds derErde anhören. Hervorragend. Genug geplagt.Alles gut, aber was Sie jetzt schon sehen ist, dass wir … Aber diese Navigation,aber das ist ja sozusagen, also okay, also Vermessung, aber es gibt ja sozusagenauch so Navigationsprobleme.Also ich erinnere mich bei der Rosetta Mission gab es glaube ich das Problem,also das ist ja dann sozusagen Navigation im All ist ja dann,also diese Fernmission funktioniert ja auf Basis von Star Trekern,da gibt es halt keine GPS Satelliten, aber da gibt es halt viele Sterne undman kennt das Sternbild ja mittlerweile ziemlich gut.Das heißt in dem Moment wo man eben mit dem Star Trekker auf die anderen Sterne schaut,dann gibt es mittlerweile die Technik die halt relativ schnell sagt,okay alles klar, sieht so und so aus, Pattern Matching und so weiter,wir sind hier und das kann ja auch die Position verhältnismäßig gut berechnen.Aber ich glaube, als dann Rosetta in der Koma des Kometen gelandet ist,also im Nebel sozusagen, da war es dann mit dem Star Trekker nicht mehr so.
Lisa Wörner
Korrekt. Korrekt. Das ist sicherlich auch ein Anwendungsgebiet.Ist vielleicht nicht ganz so massentauglich, aber absolut.Das gilt auch nicht nur für solche Missionen, die auf Satelliten landen wollen,sondern auch beispielsweise für den Mars, auf dem Staub ein echtes Problem ist,der dann sich eben auch auf dem Star Trekker ablagern kann und dann verliereich damit auch die Genauigkeit.Also von daher, da gibt es ganz, ganz, ganz, ganz viele Anwendungen der Navigationin der Exploration oder auf der Erde oder ja, wo auch immer.Bei denen wir mit Quantentechnologien helfen können. Und wo sie das gerade angesprochenhaben, sie haben jetzt irgendwie drei oder vier von ihren alten Podcasts,konnten wir irgendwie im Beitrag oder im Beitrag jetzt hier ansprechen.Ist ganz klar, was man dabei sieht, ist, dass die Quantentechnologien eben wirklichin ganz vielen verschiedenen Bereichen eingreifen können und mit Sensorik beiganz vielen verschiedenen Themen auch angreifen können und Beiträge einfach leisten können.
Tim Pritlove
Wenn man sich jetzt mal so vorstellt, nur mal so als Gedankenexperiment und ich weiß,mit der Quantifizierung istdas gerade bei den Quanten immer so eine Sache, aber nehmen wir mal an,man hätte jetzt sozusagen einen driftfreien Inertialsensor jetzt mit,Hat ja so seinen Bose Einstein Kondensat undso hält da ein Laser rein und weiß so okay alles klar das macht jetzt das unddas und jetzt würde ich irgendwie eine Rakete starten und würde dann ab einembestimmten Zeitpunkt parallel zu einem Star Trekker quasi nur über diesen Beschleunigungssensor,der letzten Endes ist, versuchen meine Position zu berechnen.Könnte man davon ausgehen, dass das dann ähnlich genau,genauso genau, vielleicht sogar noch genauer ist als andere Methoden,also dass man wirklich auch über einen längeren Zeitraum im Raumflug dann wirklichdie Position so mithalten könnte, rechnen könnte?
Lisa Wörner
Also es gibt natürlich so ein paar Realitätsabstriche, die man machen muss.
Tim Pritlove
Was? Wirklich?
Lisa Wörner
Ja, ist furchtbar. Aber prinzipiell ist das genau die Idee.Also es ist tatsächlich, da man eben halt die Driftfreiheit gewinnt,gibt es keinen Grund, warum dieser Sensor daneben gehen sollte.Man muss da ein bisschen über Repetitionsraten reden und über Implementierungund über Sensitivität des Sensors, der dann mit der Größe koppelt.Also je kleiner das System, desto weniger sensitiv. ganz typisches Problem.Wie gesagt, das sind so äußere Probleme, so Vorrandbedingungsprobleme,über die man sich dann kümmern muss.Gedanken machen muss, die dann sehr anwendungsspezifisch sind,aber prinzipiell gibt es keinen Grund, warum das nicht einen Star Trekker ablösenkönnte, außer den Swap Budgets, also Size, Weight und Power.Da ist der Star Trekker sicherlich überlegen, wenn ich also eine Mission habe,in der ich wirklich weiß, ich fliege, ich weiß nicht, zum Uranus oder zu Neptunoder sowas und das ist wirklich ganz kritisch und ich weiß auch,ich habe keinen Staub in der Nähe.Da ist wahrscheinlich ein Quantensensor, also ein Quanteninertialsensor einfach ein Tacken too much.Auf so einer Mission allerdings ein Quantenmagnetometer mitzufliegen ist sicherlich sinnvoll.
Tim Pritlove
Jetzt gibt's noch so einen Bereich der ganzen Quantentechnologie,der ist mir auch selber so ein bisschen, also mir ist hier sowieso das meiste wirklich ein Rätsel,aber das ist nochmal so ein spezielles Rätsel und das ist dieses Ding mit dieser Verschränkung,vielleicht können wir da nochmal kurz drauf kommen und das spielt ja dann aucheine große Rolle in so Technologie-Bereichen wie Verschlüsselung oder auch der,ja, Kommunikation, beschäftigt man sich hier damit oder was hat es da generell mit auf sich?
Lisa Wörner
Also hab ich einen schlechten Job gemacht, wenn das immer noch alles so magisch wirkt.
Tim Pritlove
Aber Verschränkung haben wir jetzt noch gar nicht geredet, weil das ist ja irgendwieso dieses merkwürdige Eigenschaft, dass Dinge an mehreren Orten sein können.
Lisa Wörner
Das ist so ähnlich, aber das ist, ach ja, genau.
Tim Pritlove
Dröseln wir das doch mal kurz auf.
Lisa Wörner
Also zunächst mal beschäftigen wir uns damit. Sie haben vorhin die verschiedenenAbteilungen des Instituts vorgelesen. Da gibt es eine, die nennt sich Quantenkommunikationund Information, Information und Kommunikation, andersrum.Wir sind sehr überrascht, wenn wir jetzt feststellen, dass diese Abteilung sichvor allen Dingen mit Verschränkungen beschäftigt.Es gibt auch andere Themen bei der Verschränkung, wieder in Hannover,die da auch versuchen dann zum Beispiel die Atominterferometrie damit zu verbessernund so, aber lassen wir das mal außen vor. Was bedeutet Verschränkung?Verschränkung ist ein ganz typisches quantenmechanisches Phänomen,was wieder an sich darauf zurückgeht, dass wir vieles über Wahrscheinlichkeitenbeschreiben und eben nicht über Tatsachen.Stellen Sie sich vor, ich habe eine Box und die Farbe der Box ist definiertdurch die Dinge, die ich reinlege.Wenn ich eine rote und eine blaue Kugel reinlege, ist die Box lila.Jetzt mache ich die Box zu. Die Box ist lila. Und die Information,die ich jetzt von außen habe, ist, dass die Gesamtfarbe ist lila.Und das Wichtige dabei ist, ich habe die da nicht wirklich reingelegt,sondern die sind da einfach drin. Und das, was ich weiß, ist,dass eine der Kugeln rot sein muss und die andere muss blau sein,wenn das von außen lila ist.
Tim Pritlove
Und dass es wirklich zwei Kugeln sind.
Lisa Wörner
Und dass es wirklich zwei Kugeln sind. Und ich weiß, dass es zwei Kugeln sind.Wie wir da hinkommen erkläre ich gleich noch. Aber ich weiß,dass es zwei Kugeln sind und ich weiß, dass eine von den Kugeln rot sein mussund die andere muss blau sein, wenn das System von außen lila ist.Was ich nicht weiß und wenn ich sage was ich nicht weiß, dann heißt das,was quantenmechanisch unbestimmt ist, ist die Farbe der tatsächlichen Kugeln.Also die Kugel 1 hat 50% Wahrscheinlichkeit rot zu sein und 50% Wahrscheinlichkeitblau zu sein. Und genauso hat die Kugel 2 50% Wahrscheinlichkeit blau zu seinund 50% Wahrscheinlichkeit rot zu sein.
Tim Pritlove
Also man weiß, eine ist rot, eine ist blau, aber man weiß nicht welche.
Lisa Wörner
Ja es geht sogar weiter. Die sind nicht rot oder blau. Ich weiß nicht nur nicht welche.Die haben beide 50% Wahrscheinlichkeit in den beiden Zuständen zu sein.Also die eine hat 50% Wahrscheinlichkeit rot oder blau zu sein,die andere hat 50% Wahrscheinlichkeit rot oder blau zu sein.Solange ich nicht reinschaue, habe ich keine Chance.Das ist im Prinzip diese Idee von Schrödingers Katze, die ja dann noch ein bisschen weiter nachgeht.
Tim Pritlove
Ob die Katze tot ist oder nicht.
Lisa Wörner
Ja das ist ja dann ob das Element zerfallen ist oder nicht eigentlich.Dass dann den Hammer auslöst, der das Gift und dadurch die Katze stirbt.Das ist ja das Experiment.
Tim Pritlove
Konnte sich keiner merken.
Lisa Wörner
Lieber die Katze tot oder lebendig. Richtig. Und das ist hier ganz wichtig.Das heißt allgemein bedeutet Verschränkung. Ich kenne den Gesamtzustand,aber ich kenne die Einzelkonstituenten nicht. Ich kenne den Zustand der Einzelkonstituenten nicht.Und in der Verschlüsselung macht man das so, dass man vorne ein Photon reinschicktund dann nimmt man ein Kristall.Dieser Kristall produziert mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit horizontalpolarisierte Photonen, Sie kennen das vielleicht aus dem Kino,wenn Sie mal in so ein IMAX gegangen sind, das 3D Ding.Da bekommt man so eine Brille und das eine Glas ist vertikal polarisiert unddas andere horizontal polarisiert.Was da drin ist, ist im Prinzip nur so eine Plastikfolie, die Streifen in horizontaleroder in vertikaler Richtung hat und da nur entsprechendes Licht durchlässt.Und wenn ich die jetzt übereinander lege und 90 Grad aufeinander drehe,dann kommt da nichts mehr durch. Das können Sie mal ausprobieren,wenn Sie das nächste Mal so ein 3D-Kino anschauen, dann kommt da auf einmal kein Licht mehr durch.Das nennen wir, damit ist das eines horizontal polarisiert, wenn ich das durchdas vertikal polarisierte Licht durchgehen lasse, dann kommt eben kein Licht mehr durch.Das ist im Prinzip die Idee von Polarisation. Das gleiche machen wir hier.Wir schicken ein unpolarisiertes Photon rein.Und hinten kommen zwei raus und wir wissen, dass es insgesamt unpolarisiert sein muss.Und das heißt, die beiden haben jeweils 50 Prozent Wahrscheinlichkeit,vertikal oder horizontal polarisiert zu sein.Das ist ein Gesamtzustand. Jetzt kann ich an zwei Stellen messen.Ich nehme diese beiden Photon, messe sie irgendwann und stelle einen horizontalenPolarisationsfilter rein und dann messe ich dahinter, ob ich das Photon gemessen habe oder nicht.Wenn ich es messe, war es horizontal polarisiert, wenn es nicht messe,war es vertikal polarisiert. Und gleichzeitig muss das auf der anderen Seite,wenn ich es hier horizontal messe, muss es dort vertikal sein und dann war es rum.Jetzt kann ich das messen und ich erzähle es mir nicht und dann kann ich damitim Prinzip einen Schlüssel generieren.Weil ich ja immer weiß, was der andere gemessen haben muss.
Tim Pritlove
Weil man von der einen Messung auf die andere schließen kann.
Lisa Wörner
Weil ich von der einen Messung auf die andere schließen kann.Wichtig ist dabei, dass dieser Zustand existiert über die beiden Photonen indiesem Fall oder über die beiden Kugeln vom Anfang.Der existiert, bis ich die Schachtel aufmache, bis ich messe.Und es gibt jetzt viele, viele Experimente, die versucht haben herauszufinden,ob dieser sogenannte verschränkte Zustand, ob der irgendwann eine Grenze hat.Also wie weit kann ich diese beiden Photonen voneinander entfernen und auf einmalkollabiert dieser Zustand zu früh, bevor ich ihn messe. Gibt es irgendwie eineEntfernung, über die das funktioniert?Das ist lustigerweise eine andere Gruppe in Wien. Wien ist ein ganz heißes Pflasterfür Quantenphysik und auch für Quantentechnologien.Die haben sich das angeschaut. Die armen Doktoranden mussten nach Teneriffa, glaube ich.Die armen Doktoranden. Die haben mir wirklich leid getan. Weil da die Luft schöndünn ist oder schön gleichmäßig und man dann zwischen den Inseln auch viel Platzhat, um diese Experimente zu durchzuführen.Hat das dann zwischen den Inseln gemacht. Dann bekannt geworden ist das MithiosExperiment von den Chinesen gemeinsam mit den Österreichern am Ende des Tages.Die haben den Satelliten gebaut und haben dieses verschränkte Photon vom Satellitenauf den Boden geschickt.Einen nach Österreich und einen, ich meine nach Gengzhou in China.Und haben sich angeschaut, ob das eben auch funktioniert und konnten damit nachweisen,dass diese Verschränkung über 7400 Kilometer...
Tim Pritlove
Wie haben die denn ein Photon von Österreich nach Japan geschickt?
Lisa Wörner
Nach China.
Tim Pritlove
Nach China.
Lisa Wörner
Die haben im Prinzip auf dem Satelliten die beiden Photonen entscheucht.
Tim Pritlove
Achso von einem Satelliten.
Lisa Wörner
Der METIUS Satelliten.
Tim Pritlove
Ja, ja ich dachte schon. Ich hätte das nicht mitbekommen mit der Erdkrümmung.
Lisa Wörner
Genau. Okay. Und die haben damit gezeigt, dass das eben...Über sehr sehr sehr sehr große Entfernungen funktioniert, sodass wir diesenEffekt jetzt eben auch ausnutzen können.Das eine ist die Grundlagenforschung daran, die sogenannten Bell-Tests,benannt nach Herrn Bell, der so der erste war, der ein Experiment vorgeschlagenhat, um diese Verschränkung zu testen.Die Verschränkung, die hat Einstein spooky interaction at a distance genannt,also geisterhafte Fernwechselwirkung, weil das ja dann, das ist ja das, was es erscheint.Ich messe hier und da passiert auf einmal was und ich kann das irgendwie übermehrere tausend Kilometer tun und bekomme immer noch, erhalte immer noch diesen Zustand und diese.
Tim Pritlove
Ich frage mich gerade, wie kann man denn überhaupt über tausende Kilometer diesePhotonen durch die Gegend schicken und dann noch genau dieses eine Photon messen?Aber woher weiß man denn, dass das genau das war?
Lisa Wörner
Das ist schon eine Herausforderung, zumal wir auch, da gehen ja auch Verlustraten dann mit ein.Also es kommt auch nicht jedes Photon an, was ich aussende und so.Und ich muss auch einzelne Photonen messen. Das ist nicht so trivial,aber es ist möglich. Es ist wirklich möglich.Auf jeden Fall war Einstein derjenige, der damals gesagt hat,das glaubt er nicht, da kommt das, Gott würfelt nicht her.Und hat an sogenannte verborgene Variablen geglaubt oder postuliert,glauben ist vielleicht in dem Kontext nicht das richtige Verb,sondern hat dann verborgene Variablen postuliert,die eben für uns unsichtbar, aber diese Zustände definieren,sodass die zwar von außen so aussehen, als wären die Zustände nicht definiertauf den Teilchen, aber dass sie eine verborgene Variable haben,an der das tatsächlich definiert wurde. Und das ist dann mit Bell-Tests.Möglichst Long Range Bell Test, also über feite Distanzen testet man eben genaudiese Hidden Variables, diese verborgenen Variablen und bisher müssen wir feststellen,die Quantenmechanik ist gültig.
Tim Pritlove
Aber welche konkreten Auswirkungen auf Technologie hat das jetzt?Wie kann man das zur Anwendung bringen? Wie wird das schon zur Anwendung gebrachtund was ist hier so die Vorstellung davon, was sich daraus an Technologie ableiten lässt?
Lisa Wörner
Ja also die ganz klare Situation dabei ist Schlüssel zu erzeugen.Ich kann zwischen den beiden Empfängern einen quantensicheren Schlüssel erzeugen.Der hat verschiedene Vorteile. Zunächst mal ist der echt zufällig,wenn ich die Quantenmechanik drunter lege.
Tim Pritlove
Wir reden von Schlüsseln für kryptographische Verfahren und da ist ja immerdieser Schlüsselaustausch,ist ja im Prinzip so das eigentliche Problem, weil wenn beide Seiten miteinanderkommunizieren wollen über eine Verschlüsselung, dann läuft diese Verschlüsselungja eben über einen Schlüssel, hence the name.Das heißt man hat quasi ein Parameter für diese ganzen mathematischen Berechnungen,der dann auf beiden Seiten in der Lage versetzt, sowohl Informationen zu ver-als auch wieder zu entschlüsseln.Aber man muss ja dazu darüber einen Austausch machen und wenn man diesen Austauschsozusagen über diese Methodik quasi schon weltumspannend erzeugen kann,dann gibt es sozusagen keinen abhörbaren Bereich dazwischen.
Lisa Wörner
Ja, also die große Herausforderung dabei ist ja, dass ich ihnen meinen Schlüssel geben muss, irgendwie.Ich muss den Schlüssel irgendwie austauschen. Wenn das abgehört wird,dann habe ich den Schlüssel in der Hand von dem Dritten, der dann alle meineNachrichten überprüfen kann. Der die Sachen selber entschlüsseln kann.Das heißt zum einen den Austausch von dem Schlüssel sicher zu machen und zumanderen einen sicheren Schlüssel zu generieren.Sie kennen unterschiedliche Schlüsselsicherheiten auch aus dem privaten Bereich.Meine WhatsApp-Verschlüsselung, wenn sie denn überhaupt existiert,ist sicherlich eher weniger sicher. Die, die meine Bank benutzt,um Daten zu übermitteln, ist hoffentlich etwas besser.Und das hat ein bisschen was damit zu tun, welcher Schlüssel da zugrunde liegt,wie dieser Schlüssel generiert wird und wie lang er ist.Bisher sind wir auch da stark darauf angewiesen, dass diese Schlüssel,die idealerweise zufällig sind,Die werden von dem Computer erzeugt. Die sind also nur so zufällig,wie der klassische Computer zufällig ist.Und das ist nicht besonders zufällig, sodass die Quantenmechanik uns hier zweiVorteile bringen kann. Das eine ist die tatsächliche Zufälligkeit des Schlüsselsund auf der anderen Seite die Nichtabhörbarkeit der Schlüsselerzeugung.Sodass eben halt wirklich diese beiden Parteien den Schlüssel haben am Ende des Tages und ich nicht,oder ich diesen Schlüssel nicht mehr klassisch übermitteln muss,sondern ich habe diesen Schlüssel bei den beiden Parteien erzeugt,die dann ihre Nachrichten verschlüsseln und dem anderen schicken und der anderekann das entschlüsseln.
Tim Pritlove
Und das heißt jetzt schon Technologie, wir hatten ja darüber gesprochen,Sinn dieses Instituts ist Grundlagenforschung aufzugreifen und sozusagen wirklichmindestens Modelle zu entwerfen, vielleicht Patentenverfahren etc.Oder eben auch konkrete technologische Ansätze, um das in irgendeiner Form realanwendbar zu machen. Ist man da in diesem Bereich schon so weit oder bewegtsich das nicht noch sehr im theoretischen Grundlagen?
Lisa Wörner
Also theoretisch bewegt sich das alles nicht mehr.Die Systeme, wir wissen, dass es geht, wir haben es experimentell getestet,wir haben die Experimente zur Verfügung.Das bewegt sich im Moment noch alles auf einem relativ geringen Level,was Industrialisierung angeht.Die Systeme werden tatsächlich auf Satelliten betrieben, wir wissen, wie es geht.Und wir forschen natürlich auch immer noch an der Verbesserung von den Quellenund von den Detektionssystemen, das ist im Moment alles noch sehr balky undsehr groß, aber prinzipiell ist das durchaus schon angewendet.Und wenn wir uns JUICE anschauen, ich weiß, das ist jetzt nicht mehr die Verschränkung,aber ich würde sagen, wenn ich ein System auf einer der großen ESA-Missionen,auf einer der großen Raumfahrtmissionen mit draufbringe, dann ist das kein...Kein Experimentieren mehr an dem System, sondern tatsächlich dann ist das einSensorsystem, den ich nutze, um neue Dinge zu erforschen. Also von daher ist da durchaus auch was da.Jetzt haben wir lange über die Verschränkung gesprochen. Die Verschränkung istauch das, was unter dem Quantencomputing drunter liegt, sodass wir uns auchhier in die Anwendung im Moment bewegen.Also das heißt auch, das Quantencomputing ist ja durchaus etwas,was auch schon genutzt wird und auch von industriellen Partnern schon genutzt wird.Oder auch von Industrie bereits hergestellt wird.
Tim Pritlove
Haben wir denn jetzt schon alles tangiert, mit dem sich dieses Institut so auseinandersetzt?
Lisa Wörner
So im Groben schon. Ich kann jetzt natürlich noch irgendwie drei Stunden weiterreden, welche anderen Anwendungen es noch gibt.Wichtig ist mir noch anzumerken, dass wir diese Systeme natürlich auch für verschiedeneAnwendungsbereiche einsetzen wollen und ein wichtiger Anwendungsbereich dabeiist für mich auch der Klimaschutz.Also die großen Herausforderungen unserer Zeit damit anzugehen und auch im Klimaschutzdann zu schauen, wie wir Quantentechnologien einsetzen können.Na das eine ist die ganze Erdbeobachtungsschiene, die wir jetzt ja auch schon besprochen haben.Eben anzuschauen wie der Planet sich verändert dadurch, dass wir da sind.Wie die Goldkappen abschmelzen und Leute solche Dinge. Andere Dinge sind auchüber verbesserte Navigationssystemen, Routen zu verbessern und Autos oder insgesamtFahrzeuge schneller von der Straße zu bringen.Von A nach B und dann nicht irgendwie noch drei Schleifen zu fahren,bevor man dann da hinkommt.Solche Themen fallen da auch mit runter. Also ganz viel von dem,was wir heute schon besprochen haben.Die Überwachung des Erdmagnetfeldes, das sich ja auch dauernd wandelt und dauernd verändert,dass es nicht so sehr in diesem Climate-Change-Thema mit drin ist,aber sicherlich auch ein Thema, was die Umweltbeobachtung, die Erdbeobachtung,die Beeinflussung des Klimas angeht.Ohne Menschen gemacht zu sein. Genau, lauter solche Themen. Wie können wir Quantentechnologieneben als Querschnittsthema hier auch einbringen, um bei Klimaforschung zu helfen,um bessere Klimamodelle zu entwickeln, um mehr Daten zu generieren.
Tim Pritlove
Wie entwickelt sich denn so das Interesse an dem Thema Jenseits,also sozusagen in der Außenperspektive eingenommen,weil ich meine es gibt ja viele Bereiche, wo so an allem möglichen interessantenZeug geforscht wird und wenn man mal reinfragt, sagst du, um wofür kann mandas benutzen, also Weltrevolution, es ändert alles und so weiter,also kann ja jeder sagen, sag ich mal so, ne?Ist sozusagen Quantentechnologie jetzt mehr auf dem Radar als noch zuletzt,vorhin kurz gesagt, eine gute Zeit, um jetzt mit diesem Institut anzufangen?Warum ist das so? Hat sich irgendwas an der Wahrnehmung geändert oder gibt esdie technologischen Durchbrüche oder ist alles andere gerade so am Ende,dass man da nicht mehr weiterkommt?Was macht das sozusagen aus?
Lisa Wörner
Nee, ich glaube es ist tatsächlich so, dass wir gerade mit diesen großen Missionen,die wir jetzt ja auch angesprochen haben, mit Beka und Compasso,wirklich dahin kommen, dass wir die Technologie entwickeln können.Und wir sind nicht die einzigen.Also das ist ein weltweiter Trend, der viel Technologieentwicklung im Momentvorantreibt und wir sehen das in ganz vielen Bereichen,dass das mehr und mehr auch auf Interesse stößt und die Systeme eben auch genauwegen der Vorteile, die sie bieten, mehr und mehr eingesetzt werden.Ich meine natürlich gehe ich davon aus, dass wir die Welt retten.Das ist mein, das ließ ich glaube ich auch.Ich glaube, ich wäre ein schlechter kommissarischer Institutsleiter,wenn ich das nicht glauben würde. Von daher, ja.
Tim Pritlove
Super, dann bleibt mir erstmal nichts weiteres als Danke zu sagen für die Ausführung.Die Technologie war sehr interessantund hat neue Einblicke geliefert und interessante Perspektiven,wie sich ja auch so die Raumfahrt dort verändern kann,weil gerade so im Bereich Kommunikation und auch so Fernkommunikation,also Missionen die weit raus gehen, Uranus und Neptun klangen an.Ich glaube es wird tatsächlich drüber nachgedacht bei der NASA dann doch vielleichtmal wirklich dort auch mal hinzufliegen und demnächst mal eine Mission zu formulieren.Ich fände das ja mal ganz gut, weil da ist ja seit Voyager nicht viel passiert.Und die ganzen Missionen haben immer das Problem, viele Daten werden eingesammelt,die müssen auch irgendwie alle wieder nach Hause telefonieren und da gibt esnoch einiges zu verbessern.
Lisa Wörner
Genau, auf jeden Fall.
Tim Pritlove
Und Navigation im Nebel und im Tunnel natürlich ganz wichtig.
Lisa Wörner
Navigation, Erdbeobachtung, Inertialsensorik, Kommunikation,Magnetfeldsensorik, Computing, ist nicht so stark angeklungen heute,aber ja. Es gibt ganz, ganz viele Bereiche, in denen wir unterstützen können.Vielen herzlichen Dank.
Tim Pritlove
Ja, ich hab zu danken und vielen Dank auch fürs Zuhören hier bei Raumzeit.Bald geht's wieder weiter, tschüss und bis bald!

Shownotes

RZ108 NASA

Einblicke in die Arbeit und Wahrnehmung der NASA und die Rolle der Wissenschaftsdirektion

Die NASA spielt in der Raumfahrt eine herausragende und damit führende Rolle. Keine andere Raumfahrtagentur und Wissenschaftsorganisation steht sowohl innerhalb der Wissenschaft als auch in der Öffentlichkeit so für Erfolg und Exzellenz.

Nach einer Reihe sehr erfolgreicher Missionen stehen im Rahmen einer sich ändernden Weltpolitik (die Rolle Russlands verändert sich und die Kooperation mit China bleibt schwierig) und wirtschaftlicher Veränderungen (zunehmende Privatisierung im Raumfahrtbetrieb) alle Agenturen - und damit auch die NASA vor neuen Herausforderungen.

Dauer:
Aufnahme:

Thomas Zurbuchen
Thomas Zurbuchen

Ich spreche mit Thomas Zurbuchen Er war von Oktober 2016 bis Ende 2022 der Wissenschaftsdirektor der NASA und hat in der Zeit an zahlreichen großen Missionen gearbeitet, darunter bahnbrechende Projekte wie Perseverance und Ingenuity und den Start des James-Webb-Teleskop.


Für diese Episode von Raumzeit liegt auch ein vollständiges Transkript mit Zeitmarken und Sprecheridentifikation vor.

Bitte beachten: das Transkript wurde automatisiert erzeugt und wurde nicht nachträglich gegengelesen oder korrigiert. Dieser Prozess ist nicht sonderlich genau und das Ergebnis enthält daher mit Sicherheit eine Reihe von Fehlern. Im Zweifel gilt immer das in der Sendung aufgezeichnete gesprochene Wort. Formate: HTML, WEBVTT.


Transkript
Tim Pritlove
Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.Kosmische Angelegenheiten.Mein Name ist Tim Pretlaff und ich begrüße alle zur 108. Ausgabe von Raumzeit.Und ja, was haben wir hier nicht schon viel Zeit verbracht bei Raumzeit aufdie deutsche und die europäische Raumfahrt und alle wissenschaftlichen Aktivitäten,die damit verbunden sind, zu blicken.Und heute will ich den Blick mal ein wenig erweitern auf den Elefanten im Raum.Nämlich die NASA, die eigentlich ja überall drin steckt und letzten Endes auchangefangen hat und ja dazu freue ich mich sehr meinen Gesprächspartner begrüßenzu können, nämlich Thomas. Thomas Zurbuchen. Hallo, herzlich willkommen bei Raumzeit.Ja, das freut mich sehr, dass es geklappt hat. Ja, Thomas, Tour buchen odersoll man sagen 289116 Tour buchen.Gibt nicht so viele Leute, nach denen ein Astrologerie benannt wurde,aber dir ist die Ehre zuteil geworden.Hat auch einen Grund, weil du bist ganz lange schon im Geschäft und ja,Physiker, nicht wahr, Physik studiert und dann, glaube ich, als Astrophysikerim Wesentlichen spezialisiert.Genau und dann später auch Professor für Space Science geworden an der Universityof Michigan und dann mündete das Ganzein eine gut achtjährige Zeit als Wissenschaftsdirektor eben bei der NASA.Oder wie das so schön heisst, Associate Administrator for the Science MissionDirectorate. Komplizierter Name. Was heisst das genau?
Thomas Zurbuchen
NASA hat im Wesentlichen vier Teile, die zusammenarbeiten. Der erste Teil,der natürlich sehr bekannt ist und ganz am Anfang von NASA stand,ist die Raumfahrt mit Menschen.Also mit Astronautinnen und Astronauten, die in den Raum gehen.Das zweite für ungefähr ein Drittel des ganzen Budgets ist die Wissenschaft.Es ist wirklich alle Wissenschaft von der Erde.Nicht nur Satelliten, die Forschung machen, zusammen mit internationalen Partnernoft, sondern auch die Satelliten, die die Wettervoraussagen auf der Ost- undWestküste geostationären, in Amerika.Aber auch Low-Earth-Orbit-Satelliten, die auch in Europa gebraucht werden.Satelliten auch hier in Deutschland oder in Europa werden die Daten von amerikanischen Satelliten gebraucht.Von dort, von der Erde bis ins tiefe Universum, wo zum Beispiel das James WebbSpace Telescope im Moment sich das tiefe Universum ansieht.Und alles dazwischen, auch die Voyager-Missionen, die ich in meiner ganzen Kindheitbegleitet habe, und dann Missionen auf dem Mars und vielen anderen Planeten.
Tim Pritlove
Also man ist sozusagen für alles zuständig. Mädchen für alles.
Thomas Zurbuchen
Ja genau, das ist die Wissenschaft. Die zwei anderen Teile übrigens sind Space Tech,also wirklich auf Technologie fokussiert und der erste bei NASA ist der Aeronautics,also wirklich auf die Technologie der Flugzeuge und Technologie für den Luftraum, nicht den Meltdown.
Tim Pritlove
Bevor wir dann richtig auf die NASA zu sprechen kommen, würde mich natürlichnoch mal interessieren, wie es denn überhaupt dazu kam. Wie hast du diesen Weg dorthin gefunden?Wie findet man so einen Job?
Thomas Zurbuchen
Also man hört es bei meinem Akzent. Ich habe einen Akzent in jeder Sprache,inklusive Deutsch, weil ich in der Schweiz aufgewachsen bin.Und was wirklich speziell ist an NASA, und du hast es schon vorher gesagt,wir arbeiten oft mit Europa zusammen und so weiter,Aber ganz am Anfang, bei Apollo 11, als die zwei auf den Mond gingen,und Armstrong das erste wissenschaftliche Experiment aufgesetzt hat,ein Schweizer Experiment.Das war eine Folie, eine Schokoladefolie aus Aluminium, einfach viel teurer und viel reiner.Diese Folie wurde ganz einfach von Basaldron aufgespannt. Übrigens habe ichBasaldron diese Woche getroffen.Er ist jetzt 93 Jahre alt und hat das aufgestellt und Sonnenwinde eingesammelt.Ausserhalb der Magnetosphäre, der magnetischen Schutzschild der Erde.Sonnenmaterial wurde dort gesammelt und zurück auf die Erde gebracht.Das war der Anfang des Institutes, wo ich gearbeitet habe. Und darum habe ich dort gelernt.Instrumente zu bauen für die ESA, aber auch mein erstes Instrument,das ich gebaut habe. Ich bin immer noch sehr stolz darauf, es fliegt immer nochbei der NASA. Es ist ein Teil des Satellitenwinds, der eben den Sonnenwind beobachtet.Ich habe diese Erfahrung dort gesammelt und übrigens auch in Deutschland gearbeitet,mit Göttingen, mit Freiburg und so weiter, in meiner ganzen Diplomzeit.Dann ging ich nach Amerika und baute eine Gruppe auf, in der wir Satelliteninstrumente gebaut haben.Ich unterrichtete, wie man das tut. Space Systems ist der amerikanische Artund Weise, darüber zu sprechen.Wie man Systeme baut. Viele meiner Studierenden sind Führer in der Industrie, auch bei SpaceX.Der Mann, der zuständig ist für die ganze ... Der Vice President for Launch.All diese Launches, die ganze Infrastruktur, inklusive der Schiffe,ist mein früherer Student, Kiko heisst er.Als wir das James-Webb-Spacetelescope aufgefaltet haben, wurde jede zweite Schichtin der Nacht von einem anderen Studenten von mir geführt.Als wir dort in den Asteroiden reingefahren haben, war die Frau am Mikrofon,die alle sahen, eine andere Studentin.Ich habe in Michigan auch ein Innovationssystem aufgebaut, insbesondere auchmit Raum. Das war eines der ersten.Dann kam NASA und sagte, wir brauchen eine Person, die für Wissenschaft zuständigist. Ich hatte die Erfahrung als Wissenschaftler in Engineering,also wie man das auch baut.Und dann das dritte, ich habe Erfahrungen gesammelt über Start-ups,wie funktioniert New Space.Wie geht das? Ich war einer der Ersten, der so ein Editorial herausgeschriebenhat, der hat gesagt, SpaceX kann erfolgreich sein, obwohl das sehr kontroverswar. Viele haben gesagt, es sei ein Akademiker, der nichts weiss.Die hatten wahrscheinlich recht, übrigens. Aber die Tatsache ist,NASA hat mich gefragt, darum ging ich dorthin und war der längste Direktor derWissenschaft in NASA seit der Geschichte der Agentur.
Tim Pritlove
Die Rolle ist jetzt nicht neu geschaffen worden, die gab es schon vorher?
Thomas Zurbuchen
Die gab es schon vorher. Ganz von Anfang an wurde das gebaut bei der NASA.Die Rolle ist ziemlich intensiv. Die Associate Administrator ist wirklich eineStufe unter dem Chef, zuständig für, wie gesagt, ein Drittel der Agentur.Und was das heisst, ist so die Unterschrift, die zählt. Also mit anderen Worten,ich habe immer gesagt, He who testifies makes the final decision.Also der, der im Kongress dann sitzen muss und verteidigen muss,was wir gemacht haben, das bin ich.Ich mache die Entscheidung und jede Entscheidung, ob man bereit ist zu launchen,welche Mission man baut, jede Stufe in der Entwicklung, das war mein Job.Bis vor kurzem, ich habe es gerade abgegeben, Ende Jahr.
Tim Pritlove
Acht Jahre waren das jetzt?
Thomas Zurbuchen
Ein wenig, 6,5 Jahre Vollzeit im Job. 6,5, ah ok.
Tim Pritlove
Immerhin eine Menge Zeit, da hat man auch eine Menge gesehen.Was muss man für ein Verhältnis aufbauen zum Apparat und seinen Mitarbeitern,um diesen Trust Level dann auch zu erreichen, weil den braucht man ja letztenEndes, wenn man irgendwie die letzte Entscheidung hat, bedeutet das ja,man muss ein Gefühl dafür bekommen, dass all das, was einem an Informationenzugetragen wird, man kann das ja nicht alles.Selber überprüfen, dass das auch passt, dass dieser ganze Apparat,dieser gesamte Überprüfungsmechanismus gut funktioniert.Muss der groß organisiert werden?Läuft das von alleine? Ist das so ein permanenter Verbesserungsmodus?Ist man damit im Wesentlichen beschäftigt? Oder was macht sozusagen diese Rolle im Wesentlichen aus?
Thomas Zurbuchen
Also es gibt zwei Teile davon. Das erste ist so operationell,also wie macht man entscheiden?Das andere ist die strategische Seite. Also sprechen wir mal über die Operationelle.Also es ist ein System aufgebaut worden in der NASA, die wirklich gebaut ist,sodass man Entscheidungen mit Risiko schafft.Das wird so aufgeräumt. Es gibt ein System, das anfängt mit den Ingenieurenund Techniken, die ihre Pläne mit Managern erarbeiten.Die kommen zu einer Stufe, zum Beispiel in der Astrophysik, in der Division.Die Astrophysiker sind zuständig und dann kommt es zu mir.Und wenn die zu mir kommen, als Chef der Wissenschaft, wenn die zu mir kommenfür eine Entscheidung, eine neue Mission oder weiterzugehen,hat es viele Meinungen im Raum.Ganz bewusst wird die Entscheidung verteilt.Am Schluss gibt es nur eine Stimme, die zählt, meine. Es ist nicht so,dass am Schluss gemittelt wird.Aber das Ganze ist so aufgebaut, dass man ganz bewusst versucht,verschiedene Ansichten in den Raum zu bekommen.Und zum Beispiel die Manager, die sicherstellen, dass alles sauber ist.Also alles perfekt, ich weiss, was ich tue, ich laufe auf Wasser und so.Alles, alles, alles perfekt. Aber dann haben wir eine unabhängige Gruppe,die für mich arbeitet und wirklich technisch tief schaut, geht das.Tief schaut mit nur Engineering. Also wirklich sind alle Lösungen gebraucht worden. Die Top-Notch.Es gibt Dinge, die wir in anderen Missionen wissen, von denen Sie lernen müssen.Und dann am Schluss im Raum ist zum Beispiel der Astrophysikchef,aber auch der Erdwissenschaftschef und der Heliophysiker, Planetologie.Und die helfen auch. Und ich habe noch einmal einen Direktor zuständig für Safety,einen Direktor zuständig für Engineering.Wir probieren aktiv, die Projekte zu röntgen. Und das richtet sich dazu,ist constant improvement.Also wirklich so am Anfang, als ich dorthin kam, hatte ich das Problem,dass oft die Leute gar nicht aufgepasst hatten.Also Leute haben E-Mails gemacht und so weiter. Und ich habe gesagt,ich will, dass jede Person, die in diesem Raum ist, am Anfang alles schon gelesen hat.Also ich will, dass die meiste Zeit im Raum Diskussion ist.Nicht irgendwie Glanz und Gloria Präsentation.Und jede Mission hat Risiken. Ich will verstehen, was die Risiken sind.Ich will nicht, wenn jemand zu mir kommt und sagt, es gibt keine Risiken,das heisst, dass sie nicht arbeiten. Also die schicke ich zurück.Jede Mission hat Risiken. Ich will wissen, was die sind. Und wir wollen darüber sprechen.Das ist eines der schönsten.Die Wissenschaft ist unglaublich schön. Diese Systeme, die gebaut werden,sind unglaublich imposant und schön zu sehen, wie die funktionieren.Aber das andere wirklich Schöne ist, die Schönheit eines Teams, dass es funktioniert.Wenn man wirklich die Leute... Keine Idee ist heilig.Jede Idee wird angegriffen. Das ist ganz normal.Die Leute in meiner, also mein Team war legendär in der NASA.Immer noch, weil das Team funktioniert genauso weiterhin.Aber jede Idee wird angegriffen. Jeder, der zu uns kam, der sagte,pass auf, jede Idee wird angegriffen.Und der Grund dafür ist, wie in der Wissenschaft, man glaubt an die Wissenschaftnicht, wie ein Gläubiger oder so, sondern weil man eine wissenschaftliche Tatsache ...Man versucht, alles zu töten. Und am Schluss lebt sie immer noch.Jeden Moment irgendwie Hämmer und Gewehre und alles. Man will diese wissenschaftlicheTatsache kaputt machen. Man testet sie, was man immer tut.Man ... ... tut sie unter Druck. Und am Schluss ist sie immer noch dort,diese Tatsache. Darum hat man Vertrauen. Das Gleiche ist der Fall in diesen Entscheidungen.Das ist so die operationale Art und Weise, wie ein intensives Team,wo wirklich Ideen hin- und hergeworfenwerden und am Schluss man zu einer Entscheidung kommt, ja oder nein.
Tim Pritlove
Jetzt würde mich mal interessieren, wenn man das mal so ein bisschen aufbrichtund sagen wir mal es beginnt jetzt,Missionen dauern ja immer sehr lange, also das ist ja von der ersten Idee bises dann wirklich zum Start und zum Abschluss einer Mission kommt,je nachdem worum es geht, reden wir ja mindestens über 10 Jahre,wenn nicht sogar sehr viel länger.Aber du wirst ja in der Zeit sozusagen eigentlich mit allen Phasen irgendeinesProjektes mal Kontakt gehabt haben.Wenn man mal so an den Anfang geht, wenn so die erste Entscheidung gefällt wird,dann ist es ja zunächst einmal wirklich auch ein wissenschaftliches Abwägen,wo wollen wir eigentlich hin?Was wollen wir eigentlich wissen und was denken wir, was wir auch an Wissengenerieren können mit den Mitteln und Möglichkeiten, die uns zur Verfügung stehen?Was ist das für ein Prozess, wo fängt das an und wo schlägt das auch das ersteMal bei der NASA auf und wie geht man damit um?Um das mal herauszufinden, was machen wir eigentlich wirklich?
Thomas Zurbuchen
Das ist eine wirklich gute Frage. Bevor man über die erste Mission spricht,passiert ein Prozess, der unabhängig ist von der NASA.Und es ist unglaublich wichtig, dass er unabhängig ist. Es ist ein Prozess,der zu tun hat mit den National Academies, mit der Akademie.Das sind die besten Wissenschaftler in Amerika, haben auch internationale Mitglieder, die mithelfen.Sie kommen alle zehn Jahre in jedem Gebiet, Astrophysik, Erdwissenschaft,und fragen, was die wichtigste Wissenschaft in diesen zehn Jahren ist.Sie schreiben einen Report, eine Strategie.Sie sagen, von allen Dingen, die man tun könnte, planetare Wissenschaft zumBeispiel, ist das Wichtigste, das Erste, dass wir Proben von Mars zurückbringen.Das Zweitwichtigste ist, dass wir diese Planeten aussen, Uranus und Neptun, besuchen.Wir haben seit Voyager die nicht mehr gesehen.Wir kennen so viele Planeten überall in unserer Galaxie, die so aussehen wiediese Planeten. Wir haben sie nicht gesehen.Deshalb ist Uranus die zweite Priorität und die dritte Priorität für grosseMissionen ist zum Enceladus zurückzugehen.Dieser Mond, dieser verrückte Mond.
Tim Pritlove
Mit den Eisgeissieren.
Thomas Zurbuchen
Mit den Eisgeissieren. Das sind die Prioritäten und das hilft unglaublich.Also bevor jemand etwas tut bei der NASA, wissen wir, hier sind die Prioritäten.Wir wollen nicht ein System, wo der Chef der NASA die Strategie setzt.Ich will, dass wir die beste Wissenschaft tun.Wer auch immer der Chef ist. Wenn ich es bin, dann ich. Wenn es jemand anderes ist, dann die.
Tim Pritlove
Und die Akademie ist jetzt...Separat von der NASA. Absolut.
Thomas Zurbuchen
Und ich habe nichts damit zu tun, als Chef der NASA, als Chef der Wissenschaftbei der NASA, außer dass ich dafür bezahle.Und dann kommt diese Review und dann bauen wir eine Strategie drauf.Die höchsten Prioritäten, Planetologie, das sind die Prioritäten für die nächsten zehn Jahre.
Tim Pritlove
Ich wollte gerade fragen, ob das jetzt nur dahergesagt wurde.
Thomas Zurbuchen
Nein, nein, das sind absolut die Prioritäten.
Tim Pritlove
Das freut mich sehr mit dem Uranus. Ich habe mich schon immer gefragt,warum wir da noch nicht ...
Thomas Zurbuchen
Genau, das sind die Prioritäten. Und dann in dieser Strategie heisst es auch,wir sollen kleinere Missionen machen in der Umgebung des Innensonnensystems.Und auch zu anderen Orten gehen. Es gibt eine Liste von sechs Orten, wo wir hin sollen.Zum Beispiel gehen wir zu Mio. Wir sollen auf dem Mond eine Seismologienetwork bauen.Das sind nicht die grössten Missionen, sondern zweite Grösse.Dann gehen wir raus zu der Community und fragen, was die besten Ideen für das sind.Und jetzt kommen sie zu NASA und der erste Schritt ist, quasi einzuspuren.Wir gehen Richtung Uranus, sagen wir mal.Und jetzt gibt es im Wesentlichen, bis dass diese Mission auf dem Launchpad sitzt.Wirklich bereit ist zu gehen. Wie du gesagt hast, die schnellsten Missionen sind drei, vier Jahre.Die ganz grossen Missionen sind 23 Jahre.Übrigens, viele Fehler, dasist nicht der Standard. Man sollte nie eine Mission für 23 Jahre machen.Aber die Tatsache ist, es gibt so Abschnitte, quasi das erste Konzept,was ist die Wissenschaft, die wir tun, bis zum Schluss, nach drei Jahren oder so, eine Confirmation.Das heisst, wir haben das ganze System, wir verstehen es, wir wissen, was wir bauen müssen.Jeder Teil weiss, was gebaut werden muss, wie teuer wird das sein.Wir sagen, wie teuer. Dann sagen wir, wenn wir mehr als 15% drüber sind,oder 5%, je nachdem, die grössere Zahl, muss ich zum Kongress und erklären, warum.Die allermeisten Missionen, die wir bauen, sind innerhalb der Kosten.Mit Covid usw. waren wir mehr drüber. Aber im Allgemeinen ist es normal,dass wir alle bauen, so wie wir es sagen.Jede in dieser Geschichte wird anfangs mehr wissenschaftskonzentriert.Und dann wirklich auf das System und wirklich im Detail, was die Probleme sind.Wie gesagt, der Chef der Wissenschaft der NASA löst nicht diese Probleme.Wir haben riesige Probleme, wenn das bei Headquarters gelöst wird.Das ist nicht das Problem. Aber was passiert, wenn eine Firma sich nicht darauf konzentriert?Dann rufe ich an, den CEO.Hey, besuch mich mal. Du hast einen Vertrag für 300 Millionen Dollar.Es geht nicht gut. Ich wähle Veränderungen. Das ist mein Job,einfach am Schluss zu helfen, wenn sonst alles nicht hilft. Ja.
Tim Pritlove
Alle sozusagen auf Trab zu halten.
Thomas Zurbuchen
Genau, genau.
Tim Pritlove
Also wenn dieser Auswahlprozess stattfindet, ich finde das ist interessant,das ist auch immer glaube ich immer wichtig nochmal drüber nachzudenken,dass es ja um die großen Fragen geht,es geht wirklich sozusagen, man muss, man macht das ja nicht alles zum Spaß,so ja wäre ja mal schön, wenn wir die Raketentechnik ausprobieren würden oderso, sondern die ganze Technik wird ja immer gebaut, um einen bestimmten Zweck zu erfüllen.Und der ist ja ultimativ die Beantwortung der offenen Fragen und die sind haltdann sehr weitreichend.Wenn man so eine Mission zusammenstellt, dann heißt das ja, es müssen vielePrototypen gebaut werden, es muss ja viel Technik gebaut werden.Wie und wer entscheidet, wie viele Kooperationen man macht und wie viel macht dann die NASA selbst?Am Anfang war ja die NASA der Ort wo alles passiert ist. Man hat die Raketenerst mal entwickelt. Es muss ja alles erst mal neu erfunden werden.Gerade das Mondlandeprogramm war ja super extensiv.Was da alles, wurde ja alles erfunden und alles war sagen wir mal unter staatlicherHoheit, alles war sozusagen die USA machen das jetzt.Heute haben wir eine sehr viel diversere Landschaft.Einerseits weil es Raumfahrtsorganisationen nicht nur in den USA gibt.Jetzt kommt auch noch diese Privatisierung mit rein.Zu welchem Zeitpunkt und wie geht man da strategisch ran, dass man sagt,hier brauchen wir die JAXA, hier brauchen wir die ESA, wer auch immer.Wie wird das ausgedealt?
Thomas Zurbuchen
Also auf der strategischen Seite. Die internationalen Partnerschaften,die werden Headquarters, also die entscheide ich in meinem Job.Und mein Team. Und wir haben ganz bewusste Ziele auch mit dem.Die Tatsache ist für uns, insbesondere in der Präsenz von Leuten,die andere Werte haben im Raum, als wir haben.Wir brauchen bei NASA nicht nur, dass wir sagen, ich weiss, was wir tun, alles, was wir tun.Wir sind konsistent mit den Regeln, denen wir sagen müssen. Wir folgen,also in Zivil Luftwaffe brauchen wir nicht alles für das Militär.Wir haben andere Agenturen für das in Amerika.NASA braucht es, ist zivil. In dem Fall wollen wir, dass die Länder so vielwie möglich zusammenarbeiten.Wir haben das Gefühl, das hilft dem Frieden auf der Erde, es hilft auch,uns grössere Ziele zu erreichen.Ich bin wirklich ein – ob es im Raum ist mit dem Team, aber auch,ob es internationale Partnerschaften sind – Ich habe wirklich das Gefühl, dass diverse ...Meinungen und andere Approaches, etwas zu tun, dass die uns helfen,besser zu sein. Wir können mehr tun, besser tun, wenn wir zusammenarbeiten.Deshalb sind über zwei Drittel der Missionen bei NASA, wissenschaftliche Missionen,haben internationale Teile für unsere Human Exploration.Also mit Astronautinnen und Astronauten haben wir alle grosse Systeme,haben internationale Teile, insbesondere von Europa.Orion in Deutschland, ganz klar, die gebaut, also Teile davon.
Tim Pritlove
Thema meiner letzten Sendung, das Service-Modul wird von der ESA gebaut.
Thomas Zurbuchen
Genau. Es ist wirklich spektakulär, diese Maschine. Und dann natürlich JAXA,also von Japan, aber auch andere, die Emirate und dann auch einzelne Ländervon Europa, Kanada und so weiter.Also wir bauen das ganz bewusst.Auf der kommerziellen Seite, die Partnerschaften, ist das, glaube ich,eine der Dinge, auf die NASA unglaublich stolz sein soll.Aber es ist unglaublich schwierig, das immer noch zu tun. Die Tatsache ist,die Regel, die ich immer gebraucht habe, und das ist eigentlich die Regel dort,wenn man etwas kaufen kann, bauen wir es nicht selber.Das ist absolut klar und das wollen wir so.Das heisst, für die allermeisten Missionen bauen wir keine Satelliten mehr.Wir bauen keine Raketen mehr. Wir bauen.Asterix, eine Rakete haben wir noch gebaut, SLS. Jetzt für die neue Industrie.Space Launch System für Artemis I zum Beispiel.Wir können später darüber sprechen, wie das weitergeht. Aber die Tatsache ist,es ist ein riesiger Erfolg für NASA,für Amerika, NASA zusammen mit der Air Force über die Space Force,dass zum Beispiel wir Firmen haben, zwei bis drei Firmen in jedem Segment,das Launch, die wir haben.Und wir bauen die nicht mehr innerhalb der Regierung. Wir sind Kunden von diesen Firmen.Das ist eine Entwicklung, die eine Rolle spielt. Ich habe das Gefühl,dass es in der Zukunft viel weitergeht.Zum Beispiel eine der Programme, die ich in den letzten sechs Jahren gebauthabe, ist, dass wir nicht nur Satelliten bauen, die die Erde beobachten,sondern Daten kaufen von Firmen, die schon Satelliten haben,die die Erde beobachten.Wir kaufen diese Daten quasi als Zweitimarkt und stellen sie zur Verfügung zur Wissenschaft.Das heisst, dass plötzlich neue Datenquellen zur Verfügung stehen,die wir keinen Dollar auf die Satelliten ausgegeben haben. Ehrlich gesagt,die können das viel billiger tun, als wir das könnten.Und das ist richtig so. Diese kommerziellen Partnerschaften sind wirklich einriesiger Teil der Führungsstrategie der USA.
Tim Pritlove
Ja und das ist ja auch so der Trend. Ich meine am Anfang musste man halt allesselber machen, weil es gab ja noch nichts und letzten Endes ist ja die Raumfahrtin den USA, wie in Europa, wie auch überall sonst ja eigentlich auch so einMotor der wirtschaftlichen Entwicklung.Durch diese komplexen Projekte ist es erforderlich, immer wieder Prototypen zu bauen,neue Materialien, Methoden zu erfinden,ob Solarpaneele sind oder spezielle Keramiken, Hitzebeständigkeit,all diese ganzen Anforderungen finden ja dann letzten Endes auch den Weg indie normale Wirtschaft und lassen das Wirtschaftsleben dann eben auch entsprechend aufleben.Einerseits und auf der anderen Seite ist es sozusagen dieses Selbstverständnis,auch ein Motor der Wissenschaft selber zu sein und dass das ja eigentlich das primäre Ziel ist,diese Wissensgewinnung sozusagen wirklich auch als finale Dienstleistung andie Gesellschaft etwas zu liefern, was im Prinzip sagt, wir liefern euch Erkenntnisse, oder? Genau.
Thomas Zurbuchen
Ich habe wirklich das Gefühl, dass eben als Wissenschaftschef der NASA – und ich glaube,dass das auch der Fall ist mit Wissenschaftschef in Deutschland,in verschiedenen Organisationen, nicht nur im Raum – als Wissenschaftler,insbesondere in der Grundlagenforschung, die wir bei der NASA tun,ich würde immer so sagen, ist eine der wichtigsten Teile der Menschheit.Wirklich sich Gedanken zu machen über uns selber, über uns, unsere Geschichte, mit dem grossen G.Also Geschichte nicht nur von Geburt zu uns, sondern der Menschheit,des Planetens, des Universums, in dem wir drin sind.Das ist unsere Geschichte, wenn wir das Universum sehen. Sondern auch zu verstehen,was wirklich die Regeln im Universum sind, die das Ganze zusammenhalten.Ob das unsere eigene Erde ist, mit den verschiedenen Teilen dieses komplexenSystems, dieses wunderschönen Planeten, das unser Heim ist.Oder ob das ist, um zu verstehen, wie ein Bose-Einstein-Kondensat in Schwerelosigkeit funktioniert.Wirklich Materie in einem ganz ungewöhnlichen Status. Etwas,woran Deutschland sehr viel arbeitet und wirklich führend ist. zusammen mit Amerika.Ich habe wirklich das Gefühl, dass.Wissenschaft, und insbesondere intellektuell aggressive Wissenschaft,ein grosser Treiber für die Menschheit ist, weil sie Lösungen zur Verfügungstellt für die Zukunft, für die Probleme der Zukunft. Heute.Als ich aufgestanden bin, oder vom Flugzeug weggegangen bin,was auch immer heute passiert ist, habe ich die Wettervoraussagen benutzt.Als wir angefangen hatten mit Satelliten, das erste schwarz-weiss Foto der Erde,man sieht die Ozeane, die Wolken, aber sonst nicht viel.Da hätte niemand gedacht, dass die Wettervoraussagen so gut sein werden unddass 80% der wirklichen Informationen vom Raum kommen wird. Das ist heute so weltweit.Ich habe wirklich das Gefühl, das ist ein unglaublicher Dienst der Menschheit.Insbesondere vom Wetter, das auch Leben zerstören kann.Grosse Stürme, Feuer und so weiter. Und das ist eine interessante Erde zu beobachten.Also fundamentale Wissenschaft der Erde ist immer noch wichtig.Interessant, aber diese Einsichten helfen uns auch, Sorge zu tragen zur Erde,aber auch Leben zu retten auf der Erde.Es gibt Hunderte und Tausende Beispiele von dem. GPS ist ein anderes.Die Technologie kam natürlich nicht aus der Wissenschaft heraus,aber die Anwendung kam aus dem Militär.Heute ein riesen Markt in GPs, also ausserhalb des Militärs.Viele der Anwendungen, Kommunikation, viele der Dinge, die heute uns selbstverständlichsind, kamen aus der Wissenschaft.Und die grossen Ideen, die grossen Innovationsideen, kommen alle aus der fundamentalen Wissenschaft.
Tim Pritlove
Ich sage mal, ohne Raumfahrt kein Handy. Also das Produkt wäre vollständig unmöglichohne Raumfahrt gewesen.Sieht denn das die Gesellschaft genauso und wie sieht es speziell auch nochmalso die amerikanische Gesellschaft?Wie ist die Wahrnehmung der NASA in den USA?So aus deiner Perspektive und vielleicht kannst du das auch mal mit Europa vergleichen.Ich habe oft den Eindruck, dass vielen diese umfangreichen Beiträge für Wissenschaftund Wirtschaft und Gesellschaft so nicht so bewusst sind.
Thomas Zurbuchen
Es ist absolut so, dass der Wert der Wissenschaft, nicht nur der Wert der Raumforschung,sondern allgemein der Wert der Wissenschaft sehr unterschiedlich von verschiedenenMenschen aufgenommen wird.Insbesondere in der Raumforschung muss ich sagen, dass in den letzten 15 JahrenRaumforschung sehr trendy geworden ist.Man kann eigentlich fast nirgendwo hinwandern, ohne dass man jemanden sieht mit einem NASA-Shirt.Ich habe eines an heute.Und ich meine, Teenager, alle, die haben das.Ein Modeartikel ist cool, das zu tun. Die private Raumforschung,SpaceX, all diese Firmen, die haben damit geholfen.Wir wissen auch, dass NASA einen grossen Trust Factor hat.Das Vertrauen der allgemeinen Bevölkerung in Amerika ist sehr hoch in der NASA.Im Vergleich zu anderen wissenschaftlichen Organisationen, Auch der Kongress,der Präsident usw. NASA ist viel, viel höher.Aber es ist wirklich so, dass das Bewusstsein des Wertes unterschiedlich aufgenommen wird.Und auch von ganz Anfang an, was viele Menschen vergessen,ist, dass die meiste Zeit währenddes Apollo-Programms, Das war einer der grössten Erfolge von Amerika.Die Unterstützung in der Bevölkerung war weniger als 50 Prozent.Erst ganz am Schluss ging es hoch. Tatsächlich? Absolut. Die Unterstützung vonMenschen ist nicht die beste Voraussage für Erfolg.Ich sage immer, als Führer muss man wissen, was wichtig ist.Das verstehen, ohne dass alle klatschen.Das ist das Ziel der Führung, dass man etwas tut, obwohl die Leute noch nichtverstehen, warum es wichtig ist.
Tim Pritlove
Man muss mutig sein.
Thomas Zurbuchen
Absolut. Mut gehört dazu.Die Menschen, die Mut haben, auch etwas zu tun, nicht nur darüber zu sprechen,etwas zu tun, sind die, die wirklich die Zukunft ändern und insbesondere verbessern.
Tim Pritlove
Es hat ja in den USA enorm zu so einem kulturellen Stolz auch auf die NASA geführt.Also ich denke das ist schon auch etwas aus der Ferne, zumindest so Wahrnehmer,dass NASA ist halt eigentlich mehr so ein Kulturgut schon der Gesellschaft geworden,das ist irgendwie da, das steht für etwas.Es hat auch eine unfassbare internationale Abstrahlkraft, es wird nahezu überallauch sehr positiv wahrgenommen.Mit der ESA zum Beispiel ist es etwas schwieriger in der europäischen Wahrnehmung.Wie siehst du die Rolle der ESA und was da hier noch nicht so geklickt hat?
Thomas Zurbuchen
Ehrlich muss ich sagen, obwohl ich einen Schweizer Akzent habe,habe ich meine ganze Karriere nach meinem Doktorat in Amerika verbracht.Ich verstehe Europa viel weniger gut, als man denken würde, wenn man mir zuhört.Aber was bei NASA hilft und was uns wirklich hilft ...Wir haben bei NASA ein Apparat aufgebaut, der aufgrund der Kommunikation wirklichbesser ist als viele in Amerika, aber auch international.Wir sind viel, viel transparenter zum Beispiel.Mit James Webb wussten die Bevölkerung, die Journalisten, alle Probleme. Ganz bewusst.Ich habe wirklich das Gefühl, ich bin nicht inspiriert von Superheroes,die Menschen oder Helden, die auf Wasser gehen, die fliegen können. Ich bin nicht so.Ich bin ein Mensch, der hat Stärken und Schwächen, mache manchmal falsche Entscheidungen,manchmal habe ich unglaublich Mühe.Aber wenn Menschen zusammenkommen, können sie diese unglaublichen Teams bauen,die viel besser sind als jeder einzelne Mensch.Und wenn man das sieht, ob es auf dem Sportplatz ist, ein Team,das zusammenkommt und wirklich etwas tut.Und wenn man es sieht, bei der NASA ganz transparent, also wirklich die Kameraläuft immer, wenn wir landen auf dem Mars.Wir hatten keine Ahnung, ob es funktioniert.Ich habe die Rede in meiner Tasche, die ich nicht geben will.Manchmal übe ich sie sogar. Aber die Tatsache ist, wir wollen die Menschen dazu inspirieren.Wir haben das wirklich bewusst gemacht.Was manchmal schwierig ist, ist, dass NASA hilft. Es gibt eine Quelle von Geld,und das ist das amerikanische Budget.Das hat natürlich auch negative Dinge, weil die amerikanische Politik ist dieamerikanische Politik.Aber in ESA, was schwierig ist, ist diese mehrere Länder, die Stärke von ESA,die unglaubliche Stärke. Darum ist ESA so unglaublich gut.Aber wenn es dann manchmal zur Kommunikation geht, gibt diese Vielfalt manchmalein wenig Reibung, habe ich gesehen.Und ich glaube, wenn ich mehr in Europa arbeiten würde, würde ich mehr an dem arbeiten.Ich habe wirklich das Gefühl, es hilft allen, wirklich die beste Geschichtezu erzählen. Und dann am Schluss aufzuholen.In der Natur ist es unglaublich wichtig festzustellen, welche Grösse erhaltensind und welche nicht erhalten sind. Zum Beispiel Masse ist erhalten.Man kann ein Kilogramm Masse, man kann tun, was man will. Am Schluss ist immernoch ein Kilogramm Masse.Wie auch immer ist erhalten. Credit, also wer die Leute sagen,ist zuständig für den Erfolg, ist nicht eine erhaltene Grösse.Alle können hundertprozentig sagen, was sie wollen. Und alle sollen gepriesenwerden. Man soll nicht ganz wenig die Elbogen raustun.Denn das hilft der Geschichte eben nicht. Die Geschichte wird weniger gut.Ich habe das Gefühl, dass Josef Aschbacher das wirklich versteht.Also der Chef, der ist ein guter Freund übrigens, einer meiner.Besten Freunde.
Tim Pritlove
Ich war zu Gast bei Raumzeit im Übrigen.
Thomas Zurbuchen
Ja, er ist wirklich ein guter Mann, der versteht das wirklich genauso gut.Ich glaube, man sieht schon jetzt, wie er dem wirklich hilft.Aber ESA ist einfach komplizierter.
Tim Pritlove
Ich finde es interessant, dass du gerade die Risiken schon mehrfach angesprochenhast und dass es auch wichtig ist zu kommunizieren.Ich glaube im Vergleich ESA, NASA, mir fehlt auch immer so ein bisschen ebenso dieser Mut eben auch eine Fehlerkultur wirklich voranzubringen und das dannauch in der öffentlichen Kommunikation ist.Vielleicht schon ein bisschen besser geworden, aber so die guten Beispiele habeich gerade auch in den letzten Jahren immer bei der NASA gesehen.Inbegriff fand ich dieses großartige Video zur Mars-Landung mit diesen 7 Minutes of Terror.Also was einfach wirklich so ein Filmchen war,wer es nicht gesehen hat, wo also diese komplette Landephase,diese komplexen einzelnen Schritte und was halt alles schief gehen kann,Oben diese immer wieder doch sehr schwierige Landung von so einem riesigen Gerätvon der Größe eines Autos ja,auf einem anderen Planeten, um das durchzuführen und dadurch,dass man von Anfang an immer klar macht, hier ist das, was alles schief gehenkann, wenn irgendwas nicht funktioniert so, ja.Und das macht dann irgendwie klar,dass es schwierig ist, was man tut, dass es auch schiefgehen kann,einfach weil es eben schwierig ist und dass es halt auch irgendwie okay ist,weil man auch daraus lernen kann.Dann gab es ja eine nicht so gelungene Marslandung der ESA Mission,ja wo also dieser Schiaparelli aufgeschlagen ist auf dem Boden aus,weiß nicht mal ganz genau, mal herausgefunden, was die Gründe waren,ist eigentlich auch egal und es war dann so schwierig,weil die ganze Kommunikation irgendwie immer nur auf Erfolg gebürstet war undin dem Moment, wo sich dieser Erfolg nicht einstellt, dann wird's auf einmalschwierig das zu kommunizieren.Und ich glaube, das ist auch so eine gewisse Verspanntheit, die vielleicht soein bisschen den Europäern an der Stelle auch eigen ist,während diese manchmal so auch ein bisschen nervige Lockerheit der Amerikanersehr hilft, an der Stelle so etwas zu kommunizieren.Also Risikomanagement ist ja so ein bisschen auch so der Kern eigentlich der Tätigkeit, oder?
Thomas Zurbuchen
Absolut. Ich glaube, alles, was du gerade gesagt hast, ist wirklich richtig.Kultur, wie man mit Risiken umgeht, ist wirklich eine kulturelle Art und Weise.Wir sprechen nur über ESA und NASA jetzt, aber wir könnten auch Japan dazu tun.Ganz eine andere Art und Weise darüber zu sprechen. Ich meine,die Japaner, ich habe sehr viel, auch manchmal ohne Kameras,viele Diskussionen mit.Japan, auch Indien zum Beispiel. Wie spricht man darüber, dass man Schwierigkeitenhat? Wie spricht man darüber?Niemand darf das wissen, sonst verliere ich meinen Stand. Statusprobleme. Ja, genau.Und ich habe wirklich das Gefühl, dass eine der Stärken, wie gesagt,jede Stärke ist auch eine Schwäche. Je nach Situation.Ich glaube nicht daran, dass eine Art und Weise besser ist als die andere.Jede Stärke hat auch Schwächen.Amerika hat auch Schwächen, die Europa nicht hat.Aber die Stärke in dem Fall, mit Risiko so umzugehen, indem man darüber spricht,ist etwas, was NASA gelernt hat, was aber in Amerika einfacher ist für uns.Ist für uns mehr eine vergebene Kultur.Insbesondere in der Kultur von Start-ups und in der Wirtschaft haben wir Menschen,die Firmen nicht erfolgreich waren.Und die können wieder probieren. Es ist nicht so, dass das ganze Leben vorbeiist, wenn sie mal eine Firma in den Konkurs geführt haben.Ich glaube, das ist wirklich eine Stärke, die eine neue Unternehmerskultur baut.Und es ist etwas, was man auch lernen kann.Also wirklich, dass man darüber spricht. Insbesondere die Führer dieser Firmenkönnen darüber sprechen.Ich kenne mich gut mit der Web. Ich hatte ein Problem mit dem James Webb SpaceTelescope, das war eine Anekdote, um darüber zu sprechen.Ich hatte das Gefühl, dass die Mission mit dem grössten Risiko,das ich geleitet habe, risikohaft war.Wir hatten unglaubliche Schwierigkeiten. Ich kam am Anfang der Mission reinund merkte, dass sie wirklich Probleme hatte.Ich habe die Mission fast verloren. Ich habe es gefunden, habe sofort gepflückt,habe viele Führer entlassen usw.Aber das Team war so gebaut mit alten Werten.Die wollten nie darüber sprechen, dass sie Schwierigkeiten haben.Und ich habe ganz bewusst, als wir gegen Ende der Mission waren,das Team wurde immer besser, immer besser, immer besser. Und ganz am Schluss war es unglaublich.Besser, als sie dachten, sie seien. Ich habe niemanden gefunden im ganzen Team,der vorausgesagt hat, wie gut das gehen wird. Also so gut waren wir.
Tim Pritlove
Also nicht nur der Ablauf des Starts und des Deployments, sondern auch die Wissenschaft,die am Ende dabei rauskommt.Mega, alle Funktionen funktionieren besser als gedacht.
Thomas Zurbuchen
Genau, viel besser als wir gedacht haben. Aber was ich gemacht habe,ganz am Schluss, das hat mir wirklich Sorgen gemacht.Weil wir nie über Risiken gesprochen haben, weniger als an anderen Missionen.Und das Problem, das ich hatte, ist, wenn wir nicht über Risiken sprechen,ganz bewusst, Und wenn wir ein Problem haben, kommt der ganze politische Apparat.Der politische Apparat auf mich los. Und ehrlich gesagt, die Leute können nicht unabhängig arbeiten.Ich wollte das Team beschützen, indem ich von Anfang an quasi sagte,das ist unglaublich schwierig. Ich habe einen Blog geschrieben, ganz bewusst.Der Kernsatz dieses Blogs war, wenn du nicht Angst hast oder sogar wenn du Angstträumehast über diese Mission, dann verstehst du nicht, was wir tun.Wenn du keine Angst hast, verstehst du nicht, was wir tun wollen hier.Und dann wurde das Team, insbesondere die Chefs, sehr nervös.Glaubst du nicht, dass wir das tun können? Absolut glaube ich es.Least den nächsten Satz. Der nächste Satz ist, wir haben das beste Team,um das zu tun im Moment. Ich glaube, wir werden erfolgreich sein,aber ich bin sicher, es wird schwierig sein.Das war wirklich die beste Idee, das zu tun.Wirklich ganz bewusst darüber sprechen und wir haben die ganze Pair,von Anfang an, dieser Plan wurde gemacht,wir hatten nur drei Presse-Communicators, also nach dem Launch,nur drei bis alles fertig war, bis in den Juli, also vom Dezember bis in den Juli.Wir haben das geändert auf jede Woche im Deployment und dann alle zwei Wochen beim Kalibrieren.Und das hat die ganze Medienwelt mitgefiebert.Ich gehe noch jetzt, wenn ich in ein Hotel reingehe, auf einem Flugzeug,die Menschen sprechen über James Webb, weil sie verstehen, dass es schwierig war.Und ich habe wirklich das Gefühl, das muss nicht amerikanisch sein.Das kann auch in Europa gemacht werden. Es braucht ein wenig Mut.
Tim Pritlove
Ich habe auch mitgefiebert. Ich auch. Absolut.Ich hab mit Hans Königsmann von SpaceX, hab ich hier auch schon gesprochen über so,wie die halt auch mit dem Risiko und der Fehlerkultur umgegangen sind,da findet sich jetzt viel wieder von dem was du gesagt hast,so ein bisschen so eben dieses Mut zum Scheitern ist einfach glaube ich sehrwichtig, wenn man die wirklich großen Dinge erreichen will und dann auch ebenein Scheitern dann auch selbst überlebt.Und da ist glaube ich gerade Europa so ein bisschen in so einer Schockstarreund obwohl die Technologie super ist, denke ich, muss ich hier Europa mal wiederein bisschen auf den Weg begeben.Ich würde jetzt ganz gerne nochmal so zurück zu den Missionen.Jetzt hatten wir ja schon ganz am Anfang, wie kommt man überhaupt erstmal aufdie Aufgabenstellung, dann kommen eben frische Missionen, wir haben jetzt schongehört, Missionen, die halt sozusagen auch Betreuung brauchen.Mir fällt eine andere Mission an, die ja auch in deine Zeit gefallen ist, Mars 2020.Also die Landung des zweiten großen Rover, des Perseverance Rovers und auchnoch mit meinem besonderen Liebling, dem Ingenuity, diesem kleinen Helikopter,der noch hinterher fliegt.Dieser Helikopter war ja für mich so ein bisschen der Inbegriff des Vagemoods,dass man also wirklich eine ohnehin schon super komplexe Mission,die so ganz klare Ziele hat, dann aber auch nochmal mit etwas bestückt,wo man sagt, das probieren wir jetzt nochmal aus, wer weiß, vielleicht funktioniertes ja sogar, weil ich glaube die Erwartungen waren gar nicht so hoch, oder?
Thomas Zurbuchen
Also, als ich zur NASA kam, haben mir alle Chefs gesagt, der Helikopter macht keinen Sinn. Kill den.Ehrlich gesagt, die verstehen nicht, wie ich denke. Ich habe das Gefühl,dass Führung immer zu tun hat, zu wagen.Immer. Ich habe ein Motto gebaut in meiner Zeit bei der NASA.Jede Mission muss etwas Neues dran haben, sonst will ich nichts damit zu tun haben.Wir müssen besser werden. Ich habe wirklich viel von SpaceX gestohlen.Man macht eben die Raketen besser, man baut nicht immer die Gleiche,man baut sie immer besser.Der Helikopter war so. Ich habe das erste Meeting mit denen gemacht.Sie kamen zu mir und gaben einen Vortrag, den man eben nicht geben soll.Ich sagte, alles sei gut, wir wissen, wie man das tut. Ich fragte,wie sie das Risiko einschätzen. Sie sagten, es sei ein Low-Risk.Habe ich gesagt, okay, du bist vom Rover weg.Wenn du nicht weisst, dass das ein hohes Risiko hat, hast du keine Chance, das zu tun.Du musst dir den Weg wieder verdienen, auf den Rover zurück.Ich habe zwei, drei Dinge gemacht, von mir aus, um denen zu helfen.Das erste ist, ich habe gesagt, dass der Mechanismus, das den Helikopter aufden Mars aufsetzt, darf nicht vom JPL selbst gebaut werden.Sie müssen zu jemand anderem. Was ich tun wollte, und ehrlich gesagt,im Nachhinein war es wichtiger, ich habe nicht so tief darüber nachgedacht.Es war eine wirklich gute Idee, aber ich habe es aus einem leicht anderen Grundgemacht. Aber es war eine gute Idee.Die hatten nicht genug Kapazität, das zu tun, darum habe ich es gemacht.Aber es war eine wirklich gute Idee, weil es quasi.Den Helikopterabschnitt vom Rover. Also mit anderen Worten, die mussten sagen,hey, so wird der an den Rover gehen, fertig. Du baust das jetzt,wir können das nicht mehr ändern. Also mit anderen Worten...
Tim Pritlove
Also Ingenuity ist ja unter dem Rover abgesetzt worden und dann ist er weggefahren.
Thomas Zurbuchen
Weil das Schlimmste, das passieren kann, ist, dass der Helikopter rauskommtund dann am Rover hängen bleibt.Und dann können wir die Mission nicht tun, für die wir zweieinhalb Milliardenausgegeben haben. Das darf nicht passieren.Mit anderen Worten, der Helikopter muss ein System sein, der nicht den Roverbeeinflusst. Der hängt wirklich unten dran. Das ist die erste gute Idee.Die zweite gute Idee ist, ich habe ihnen gesagt, es darf nicht mehr kosten alseine Zahl. Ich habe ihnen das Maximum, 80 Millionen, glaube ich.Ich habe ihnen gesagt, es darf nicht mehr kosten. Der Grund,warum ich das gemacht habe, ist nicht wegen dem Geld, sondern weil ich sie vonder Bürokratie beschützen wollte.Das ist ein interessantes Projekt, das alle helfen wollen. Das heisst,dass am Schluss 100 Leute die Arbeit von 10 tun.Und das gibt viel, viel mehr.Wenn man wirklich etwas so Schwieriges macht, muss man es mit einem kleinenTeam tun, das 150 Prozent ihres Herzens und Ihres Hirns da reinsteckt.Als sie das gemacht haben, habe ich sie zurück auf den Rover gebracht.Ehrlich gesagt, habe ich meine Zeit damit verbracht. Die Leute sind unglaublichgut, die zuständig waren.Aber von der Führungsseite habe ich sie von der Bürokratie beschützt.Ich habe gesagt, du musst nicht dasselbe tun wie der Rover. Als der Helikopterflieg oder fliegen wollte, ging es nicht zum ersten Mal. Ich war dort.Der Grund, warum ich dort war, war nicht, um zu klatschen.Ich wollte das Team auch dort beschützen von der Fehlerkultur von NASA.Ich wollte nicht, dass 100 Menschen denen helfen.Als es nicht ging, ging ich sofort auf die Kamera mit der Chefin,Mimi Ang, unglaubliche Geschichte, Immigrantin, also ein Flüchtling,Myanmarer, ein Immigrant, eine unglaubliche Frau.Und ich sagte ihm vor die Kamera, dass er schon alle Rekorde gebrochen hat.Er war noch nie ein fliegendes Gefährte auf dem Mars. Er wird das sicher herausfinden,aber wenn nicht, hat er schon alle Rekorde gebrochen.Und auf alle gesagt, back off!Wir gehen nicht in diesen Modus, in dem wir denen helfen.Und dann kam der erste Flug. Der erste Flug ging und wir wollten vier Flügemachen und vor kurzem hatten wir den 44.
Tim Pritlove
Flug abgeschlossen. 44. schon? Oh Gott, ich hab's gar nicht verstanden.
Thomas Zurbuchen
Und in der Zwischenzeit brauchen wir Helikopter für Mars Sample Return,also um diese Proben zurückzukriegen.Wir haben diese Helikopter gebaut als kleine Versicherung, wenn etwas falsch geht mit dem Rover.
Tim Pritlove
Ja und es ist ja vor allem etwas entstanden, was so überhaupt nicht geplantwar. Eigentlich war so der Rover, das war so die Mission, der fährt da so rum,der macht da so sein Ding, kennen wir schon, haben wir ja schon mal so ähnlich schon mal gemacht.Und durch dieses kleine Projekt, was jetzt sehr viel länger gehalten hat,ich weiß nicht, was hat man gedacht, wie viele Flüge, was hast du gesagt?
Thomas Zurbuchen
Vier, vier Booten länger.
Tim Pritlove
Vier Flüge sollten, so jetzt ist es halt schon irgendwie das Elffache davonund auf einmal wird es eine ganz andere Mission,weil der Helikopter fliegt voraus, schaut schon mal,wo könnten wir denn mal was interessantes finden, ja, also auch überhaupt diese Vorstellung,dass da sozusagen so zwei Roboter sich gegenseitig helfen und jedes Ding auchso seine eigenen Fähigkeiten sozusagen mit reinbringt und man ja vielleichtdann auch, ja, so weiterdenken kann.Bei diesen Planetenexplorationen, dass man sagt, ja okay, wir haben jetzt dasmit dem Fahrzeug, das haben wir fliegen können, vielleicht fallen uns noch einpaar andere Sachen ein und wir können das dann irgendwie ganz gut kombinieren.Es gibt ja, ich weiß gerade nicht, wie die Mission heisst, aber es wird ja eine neue Mission.
Thomas Zurbuchen
Dragonfly.
Tim Pritlove
Dragonfly für den Titan, genau.
Thomas Zurbuchen
Da hab ich auch gestartet, ja.
Tim Pritlove
Das geht ja im Prinzip in die gleiche Richtung.
Thomas Zurbuchen
Genau. Wenn man diesen Luftraum für Drohnen dazu bringt, gibt es total neue Optionen.Und für mich, wenn man etwas Neues… Man vergisst immer die Geschichte.Zum ersten Mal als wir einen Rover auf den ...Mars gestaltet haben. Die ganze wissenschaftliche Community fragte,warum vergeudest du unsere Zeit mit Reden.Wir können alles tun, was wir wollen auf dem Mars mit Ländern,also wie Viking und so die ersten wieder.In der Zwischenzeit will jeder Wissenschaftler einen Rover, weil man so dieganze Gegend erforschen kann, eben viel mehr als mit einem einzigen Ländern.Das Problem war, dass wir das technisch und finanziell gelöst hatten.Das Problem waren die Antibodies der wissenschaftlichen Community.Ehrlich gesagt, ich erinnere mich, am Schluss,vor dem Start, habe ich dem Chefwissenschaftler der Mission angerufen und gesagt,Du wirst in der nächsten Pressekonferenz positiv über den Helikopter sprechen.Aber ich bin nicht dafür. Du wirst darüber positiv sprechen,sonst finde ich einen anderen Chef.Du musst nicht sagen, es sei wichtig für die Wissenschaft, aber du kannst sagen,es sei wichtig für Technologien und für den Fortschritt. Und du wirst das sagen.Er war sehr zornig über mich. Er hat es natürlich gemacht, weil er seinen Job wollte.Aber die Tatsache ist, am Schluss war er der Mann, der den Helikopter gerettethat. Nach vier Flügen sagte ich, der Helikopter muss sich selber beweisen.Hat er gesagt, hey, wir können da drüben, gibt's so ein Dünenfeld.Wir können dort nicht hinfahren, weil der Rover bleibt stecken.Können wir dort hinfliegen und Bilder machen?Okay, ja, können wir. Gehen wir.Ah, okay, wir haben zwei Wege, mehr nach links oder mehr nach rechts.Kannst du vorausfliegen und sehen, welcher der einfachere Weg ist? Ja, können wir.Und darum, wirklich dieses Werkzeug zu brauchen, um die Wissenschaft zu unterstützen.Manchmal muss man ein wenig Medizin geben, bis so ein Werkzeug da ist.Ich bin unglaublich stolz auf dieses Team, aber auch auf die Idee.Übrigens, diese Tech-Demo, die anzuhängen auf anderen Missionen ...Es gibt eine Mission, die wir bauen, die heisst Nancy Grace Roman.Es ist wie der Hubble Space Telescope, aber 200-mal grösser als Field of View.Es ist viel schneller. Wir können den ganzen Himmel ablichten in Infrarot mit Hubble-Auflösung.Dort gibt es eine Tech-Demo, die daran hängt, die heisst Coronagraph.Das ist nicht nötig für die Mission.Ich bin unglaublich froh, dass wir die angehängt haben. Wie gesagt,wir haben auch gesagt, wie viel sie kosten dürfen.Und haben das entwickelt.Diese Tech-Demo wird, glaube ich, die wichtigste Schritt sein für die nächste grosse Mission.Das Habit of the World Observatory, das Observatorium, um wirklich andere Erdenin unserer Galaxie zu finden. Das nächste grosse Teleskop.Diese Tech-Demo wird der wichtigste Schritt sein. Und wir haben das gemacht,bevor wir wussten, dass das die nächste Strategie ist.Ich habe wirklich das Gefühl, dass es wichtig ist, auch Geld auszugeben aufbrilliante neue Technologien, um die wirklich zu entwickeln,dass wir sie zur Verfügung haben.
Tim Pritlove
Diese Mission ist vielleicht jetzt auch nochmal ein ganz gutes Beispiel schon,wäre so fast meine nächste Frage gewesen, jetzt ist so eine Mission in Fullswing,also ich meine so diese ganze Vorplanung und dann irgendwie erst bis zum Launchbringen und sozusagen den größten Teil geschafft zu haben,Aber so richtig spannend in gewisser Hinsicht wird es ja dann erst,wenn das Ding so richtig in Wallung kommt.Man hat es jetzt hier gesehen durch diese ganze Flexibilität, die dort gezeigt wird.Bei James Webb ist es ja schon ähnlich, weil dann auf einmal Dinge passieren,dann kommen irgendwelche Kometen angeflogen und müssen dann beobachtet werdenund auf einmal stellt man fest, Oh wow, jetzt haben wir irgendwie so fünf Instrumente,die alle irgendwie gleichzeitig dasselbe Ereignis im All mitnehmen,was ja dann auch nochmal einen ganz kompletten neuen Wert hat.Wie dynamisch ist dann dieses Geschäft dann zu diesem Zeitpunkt und das istja dann auch nochmal sozusagen jetzt aus der Direktoratsperspektive,wie schnell kann der Apparat auf so etwas reagieren?
Thomas Zurbuchen
Eines der Werte, die wir bei NASA haben, ist, dass wir wirklich runterdelegieren,wie wir den Satelliten brauchen. Mit anderen Worten, die kommen nicht zu mir.Wir wollen die beste Wissenschaft tun. Und wir wollen die Ideen finden auf derganzen Welt, um die beste Wissenschaft zu tun.Und wirklich dem Team die Flexibilität geben, um sich anzupassen auf diese neuenIdeen und wirklich mit denen umzugehen.Und wir machen das ganz bewusst so.Es gibt ab und zu, Osiris Rex kommt zurück,im September wird so eine Probe vom Asteroid Bennu,dass wir in 2020 gesammelt haben, wird das abgeben in Utah.Auf einem Fallschirm kommt das runter. Wir brauchen diesen Satelliten wieder.Wir haben einen neuen, wir gehen zu Apophis, also einer dieser Asteroiden,der sehr nah an der Erde vorbeifliegen wird. Wir gehen auf den los.Ab und zu können wir eine Mission total neu definieren. Wir wollen wirklichüber die Strategie sprechen,aber im Allgemeinen habe ich das Gefühl, um Wissenschaft zu maximalisieren,ist für grosse Bürokraten Wegzustehen.Wir wollen die Mission messen auf den Output. Wie wichtig sind sie?Ich erwarte von James-Worx Festalskop-Nobelpreise.Wenn es keine Nobelpreise gibt, weiss ich nicht, warum wir das tun.Also ganz bewusst, also ich weiss, Nobelpreise sind sehr, ich weiss nicht,ob man drauf… Also nicht für das Teleskop, sondern für die Wissenschaft,die daraus entsteht. Genau.Wir wollen wirklich die Natur mit einer neuen Art und Weise ansehen und wirklich verstehen,in einer Art und Weise, die so neu ist, dass die höchste Stufe erreicht werdenkann, was auch die sein kann.Und wir sollen das nicht von NASA aus entscheiden, was die richtige Wissenschaftist, Sondern eben die besten Ideen nehmen.
Tim Pritlove
Wie ist denn das mit solchen Methusalem Projekten, die ja auch noch laufen?Du hast es ja am Anfang schon erwähnt. Voyager 1.Wie viele Leute kümmern sich eigentlich noch um diese Sonde?Voyager 1 ist noch in Kontakt, Voyager 2 auch oder nicht mehr?
Thomas Zurbuchen
Beide, aber eines sieht weniger positiv aus als das andere. Wir haben ein Kommunikationsproblemmit einem, aber wir haben es mit zwei, wir sind in Kontakt und es gibt Messungen.Sehr auf Sparflamme jetzt. Wir haben wirklich das ganze Projekt runtergefahren.Ehrlich gesagt, haben wir neue Wissenschaftler als Projekt getan.Wir haben Programme gebaut, damit neue Ideen dort reinkommen.Woyze würde ich mal sagen.Wir verpassten ungefähr vor 15 Jahren, ich war dort nicht bei den NASA,aber wir verpassten diese Mission total zu retoolen.Wir hätten eine neue Generation von Wissenschaftlern auf dieses Projekt tunmüssen. Wir hätten mehr Wissenschaft herausbekommen, als wir haben.Voyager ist eine so erfolgreiche Mission, dass das quasi eine kleine Störungist auf der grossen Erfolgsdimension dieser Mission.Aber die Tatsache ist, was wirklich wichtig ist, und ich habe sehr damit gekümmert,dass wir neue Wissenschaftler auf alte Missionen bringen.Neue Energie, neue Ideen reinkriegen.Also Voyager unter uns gesehen ist wahrscheinlich das schlechteste,obwohl mit allen Erfolgen das schlechteste Beispiel, weil ich das Gefühl habe,wir haben den Zeitpunkt verpackt und das machen wir nicht mehr.Also wir haben ganz bewusst Missionen von neuen Führern übergeben.Die Maven Mars Mission ist zum Beispiel eine meiner früher, Die wurden nichtvon mir entschieden, aber eine frühere Studentin von mir, die ist jetzt die Chefin dafür, Maven.Das war ein anderer Mann, der mein Alter ist oder älter.Wir wollen wirklich die neue Generation ausbilden und neue Ideen reinbringen.Das ist absolut wichtig, ob es Voyager ist oder alle anderen.
Tim Pritlove
Maven ist die Mars-Atmosphären-Mission.
Thomas Zurbuchen
Genau.
Tim Pritlove
Ja, in dem Zusammenhang passt vielleicht auch die New Horizons Mission zum Pluto,die ja auch außergewöhnlich erfolgreich war.Super Start, eine der schnellsten Missionen,also was die Fluggeschwindigkeit betrifft und dann diese wunderbaren Bildervom Pluto, wo ja immer noch dran ausgearbeitet wird, aber das Ding fliegt noch,das Ding hat noch Kontakt und wir schießen dort sozusagen mit großer Geschwindigkeit ins All.Es gab glaube ich zwei weitere Beobachtungen seit dem Pluto von Virgo.
Thomas Zurbuchen
AquaRot war ein Vorbeiflug, ein naher Vorbeiflug vor ungefähr fünf Jahren.Das war ein unglaublicher Erfolg. Wirklich ein Kuiper-Belt-Objekt.Es sieht so aus wie zwei Objekte zusammen. Es ist wirklich ein ganz altes,ursprüngliches Objekt.In den nächsten zwei Jahren werden auf New Horizons Wissenschaft gemacht,nicht nur Beobachtungen vom Körperbild, die kleinen Körper,die wir von dort aus beobachten können, sondern auch Beobachtungen,die uns das Sodaic Light, also das Licht, das gestreut wird im inneren Sonnensystem,Das ist quasi der Hintergrund zur ganzen Raumbeobachtung.Wir werden Messungen machen, um das besser zu verstehen, weil wir auf der anderenSeite davon sind, dass die Dichte dieses Staubs darunter kommt.Wir machen diese Messungen. Und wir machen ganz bewusst Messungen über die Heliosphäre,also die Plasmakomponente der Sonne und der Galaxie, in einem Energiebereich,den wir noch nie gemacht haben.Also das sind die grossen Prioritäten jetzt. Wir haben das vor gerade letztesJahr entschieden, was die nächste Stufe ist und was nach der passiert.
Tim Pritlove
Sind denn dafür bei New Horizons Sensoren eingebaut worden, die jetzt für dieeigentliche Beobachtung des Pluto nicht herangezogen wurden?Also gibt es noch irgendwelche zusätzlichen Instrumente, wo man gesagt hat,können wir vielleicht noch gebrauchen, auch wenn es vielleicht jetzt beim Vorbeiflugdes Pluto keinen Sinn macht? Oder ist es einfach generell so,dass die Instrumente, die man jetzt sowieso hat, genau für solche Sachen auch getaugt haben?
Thomas Zurbuchen
Es ist mehr das Zweite. Wir haben quasi Instrumente dort zum ersten Mal in derGeschichte. Wir haben Kameras, die wirklich gut funktionieren, auch weit weg.Die Voyager-Kameras waren zu kalt damals und hatten weniger Bitrate.Wir konnten nicht die ganzen Bilder mit Farbkontrast runterbringen.Wir können das mit New Horizons.Der Plasma-Sensor war dort. Übrigens war das auf der Mission wegen des Plutons.Der Pluton hat ja eine Atmosphäre, und die Atmosphäre wird geladen,als diese neutralen Atmosphärenteile weggehen.Wie auf der Erde werden sie geladen, und diese geladenen Teilchen können gemessenwerden mit einem solchen Sensor.Darum war es auf der Mission.Auch die Staubmessungen waren für den Pluton. Aber die Tatsache ist,die werden wirklich neu erfunden.
Tim Pritlove
Jetzt gibt es ja noch so ein anderes, großes, neues Ziel, was eigentlich einaltes Ziel ist, nämlich der Mond.Dieses schöne Timon Struppi-Comic-Reiseziel Mond.Das scheint jetzt auch wieder ein neues Thema zu sein. Ist ja ganz klar.Die Artemis-1-Mission legt ja hier schon kräftig vor.Aber es gibt ja auch noch darüber hinaus große Ziele. Wie ist denn so die wissenschaftlichePerspektive und wie hat sich die NASA dazu auch eingestellt,was will man denn jetzt wieder machen mit dem Mond, worauf läuft's hin?Spielt hier auch eine andere Nutzung des Mondes jenseits der Erforschung eine Rolle?
Thomas Zurbuchen
Auf jeden Fall. Erstens gesagt, über die Forschung.Wir haben am Anfang über die nationale Strategie der Akademie gesprochen.Wenn man diesen Plan sieht, merkt man, dass der Mond wirklich wichtige wissenschaftliche Ziele hat.Ich würde sagen, wir gehen zum Mond zurück, aber wir gehen zurück zu einem Mond,den wir noch nie gesehen haben. Weil sich das wissenschaftliche Bild des Mondes verändert hat.Das sind zwei, drei Dinge, die wirklich anders sind. Erstens ist der Mond nichttrocken, sondern ist nass. Mit anderen Worten, es gibt Wasser dort.Wir haben das gemessen vom Orbit, aber wir waren noch nie auf der Oberflächeund haben es dort gemessen und gesehen, ob wir das Wasser rauskriegen.Übrigens, Wasser auf dem Mond, das war, was ich studiert habe in den 90ern, heresieren.Absolut alle, jede Vorlesung wusste, es gibt dort nichts.Und das ist wirklich interessant, wissenschaftlich gesehen. Das Zweite ist,dass wir gemerkt haben, dass wirklich das Datum,...Der Erdgeschichte festzulegen, müssen wir auf den Mond. Und der Grund dafürist, dass sich die Erde zu sehr ändert.Wegen der Geologie, der Erosion und so weiter.Auf den Mond wissen wir, wo wir hin müssen, um wirklich das Datum der Erdgeschichte festzulegen.In einer spezifischen Art und Weise. Und die dritte Priorität ist die,die du schon angesprochen hast. Das ist die Tatsache, dass wir den Mond brauchen wollen.Also ein Outpost, also wirklich eine Möglichkeit, ein Forschungsort,von dem wir andere Missionen machen können. Die Frage ist, ob wir Wasser oderandere Dinge vom Mond nehmen können, die uns helfen.Wasser geht weniger ums Trinken, ehrlich gesagt. Wir wissen,wie wir Wasser für Astronautinnen und Astronauten brauchen. Wir wissen,wie wir das tun. Wir haben auf der Raumstation, wir haben Wasser,wir können es wiederverwerten.Wir haben die ganze Maschine. Also es ist nicht vor allem zum Trinken,sondern um Treibstoff und Energie zu finden.Also die Frage ist, können wir das nutzen? Gibt es andere Werte auf dem Mond?Und wirklich, also die Frage, kommt der Mond in die Wirtschaftsphäre von Amerikaoder der westlichen Welt?Also das ist die Frage, die auch mit dem Mond zu tun hat. Ja,es ist fundamentale Wissenschaft, wirklich wichtige Wissenschaft.Die Erdgeschichte, aber auch wirklich unerwartete Überraschungen vom Mond.Das Zweite ist wirklich, ist das so ein Brückenkopf, Wirklich ein Ort,von dem wir weitergehen können ins tiefere Sonnensystem.
Tim Pritlove
Jetzt vielleicht mal zurück zur Erde.Die Raumfahrt, die stellt ja auch die Erde vor ein paar Herausforderungen,wenn man sich solche Projekte anschaut wie Starlink, Kuiper,OneWeb, also die Erschließung von Dienstleistungen für Internet mit riesigenSatellitenkonstellationen, solchen riesigen Netzwerken.Es ist ja so, dass eine Disziplin vielleicht in den letzten Dekaden überhauptnicht mitgehalten hat mit der Entwicklung, nämlich die Weltraumpolitik.Es ist eigentlich relativ wenig passiert und gerade jetzt sehen wir natürlicheine ganze Menge Reibung mit Russland,mit China auf der einen Seite, aber eben auch mit solchen privatwirtschaftlichen Dingen,die Astronomen fluchen halt immer mehr,Gerät, was ins All geht und die ganze Debatte darüber scheint nicht so richtigstattzufinden und macht gerade auch einfach nicht so den Eindruck,als ob sich irgendwie alle einig werden könnten und es gibt ja nun auch so einbisschen parallel, wie zum Klimawandel auf der Erde,Wir haben sozusagen auch ein bisschenKlimawandel im Orbit, weil Weltraumschrott ein großes Problem ist.Es wird viel gestartet, aber in zunehmendem Maße treten Kollisionen auf und ähnliche Sachen.Wie siehst du diese gesamte Situation? Ist sozusagen der Weltraumapparat,der internationale, langfristig überhaupt noch in der Lage, sich so global zumanagen, dass das auch noch eine Zukunft hat?
Thomas Zurbuchen
Ja, also ehrlich gesagt mache ich mir Sorgen über genau dasselbe.Nicht nur nachdem ich NASA verlassen habe, auch im Job bei der NASA.Wenn wir unsere Raumforschung, quasi die Bedrohung uns ansehen.Es gibt zwei Bedrohungen, die miteinander viel zu tun haben.Das erste ist, dass der Raum eine Ebene wird vom Krieg.Genauso wie Wasser. Wir haben ganze Armeen, die im Wasser, so Navy,die gehen, ob es U-Boote sind oder was auch immer, quasi Wasser-Ozeane sind,ein Ort, wo Krieg passieren kann.Die Luft ist so ein Ort, wir haben Flugzeuge und so weiter, die Bomben werfenkönnen und wird der Raum auch so ein Ort des Krieges.Und das Problem ist, wir wissen, dass GPS oder verschiedene Kommunikationssysteme,die militärische Apparatur wird unterstützt vom Raum.Aber die Frage ist, bringen wir Waffen in den Raum? Und die Regeln waren so,dass wir gesagt haben, das tun wir nicht.Die westliche Welt hat sich an diese Regeln gehalten, aber nicht die östliche, glauben wir.Und das ist wirklich ein besorgniserregendes.Das ist das erste Problem. Das zweite Problem ist dieser Weltraumschrott.Nicht nur der Schrott, sondern wie viel im Weltraum ist. Und das Problem ist,weil es das erste Problem gibt, gibt es keine Diskussion über das zweite.Das ist wirklich das Problem heute. Es ist fast unglaublich, darüber nachzudenken.Ich bin gerade letztens von Amerika nach Deutschland geflogen,bin hier in München gelandet. Man kann sich vorstellen, dass ein chinesischesFlugzeug hier landet und sagt, ich sage euch nicht, wo ich bin.Ich sage euch nicht, wann ich komme, aber ich werde in München landen.Tatsache ist, das ist absolut gefährlich, es kann nicht sein.Genau so funktioniert der Raum im Moment.Wir haben in Amerika die europäische Gemeinde, alle haben Japan.Wir haben alle unsere Satelliten in einem Verzeichnis. Wir sagen,wann wir die raustun, was wir tun.Jeder Launch ... Natürlich, wir sehen, wenn die Chinesen launchen usw.Aber die Tatsache ist, es gibt im Moment kein internationales Abkommen,das uns wirklich hilft, mit dem direkt umzugehen. Das Problem ist,es gibt nicht einen chinesischen Raum und einen europäischen, amerikanischen Raum.Der Raum gehört allen.Und wir haben nicht Transparenz.Das Ganze muss anfangen mit Transparenz.Ehrlich gesagt, wir haben schon jetzt grosse Probleme. Nicht nur die Astronomen.Wir haben grosse Probleme. Es gibt gewisse Orbits, wo wir fast nicht mehr reinlaunchen können.Orbits, die wichtig sind für die Menschheit.Wir haben grosse Schwierigkeiten und wir müssen unbedingt Fortschritte machen.Die internationale Gemeinschaft hat keine Lösung dazu gefunden.Die United Nations Office of Outer Space Affairs, oder wie die heissen,die Zeitskale von Änderungen oder von Regulationen sind vergleichbar mit geologischen Zeitskalen.Also mit anderen Worten, etwas das viel schneller, viel effizienter gehen muss,als wir heute Werkzeuge dafür haben. Das ist wirklich ein grosses Problem undes wird nachts schlimmer.
Tim Pritlove
Das heisst hier ist im Prinzip die internationale Politik gefragt,aber der Incentive da wirklich Fortschritte zu erzielen ist derzeit nicht so richtig da.
Thomas Zurbuchen
Genau. Aber es fiel mir einfacher zu verstehen, dass es ein zweites Problemgibt mit dem ersten zusammen. Es ist klar, die westliche Welt ist führend imRaum, insbesondere Amerika.Wahrscheinlich, wenn ich mit einem chinesischen Pass aufgewachsen wäre,würde mir das auch Sorgen machen. Ich weiss nicht.Für mich ist es nicht so, dass ich es nicht verstehe.Aber ich verstehe nicht, dass wir nicht zusammenkommen und das Problem angehen.Weil der Raum wird nicht mehr nützlich sein, auf der Art und Weise,wie er sein sollte für die Menschheit.Wirklich der Menschheit zu dienen, wenn wir das Problem nicht lösen.
Tim Pritlove
Und das wahrscheinlich auch schon recht bald, oder?
Thomas Zurbuchen
Ja, also ich habe das Gefühl, dass es innerhalb der nächsten zehn Jahren geht.Also wir sind schon jetzt auf Stufe gelb-orange.Also es geht auf Stufe rot in den nächsten zehn Jahren.
Tim Pritlove
Und diese Sichtweise teilen nicht alle oder es gibt einfach nur eben nicht diesenDurchbruch für die Politik, sich dieser Problematik auch anzunehmen oder daKompromisse zu schließen.
Thomas Zurbuchen
Also wo hakt es sozusagen? Also das grösste Problem,das ich sehe, ist wirklich, dass es auf der Stufe der Länder,die viel im Raum dazu beitragen, insbesondere China, dass China bis jetzt nicht an den Tisch kommt.Also das ist das erste. Und dann, das ist nicht das einzige Problem.Es gibt dann verschiedene Probleme, die nächste Stufe darunter ist.Was sind die Regulationen, die wir haben wollen? Also es ist klar,dass im Moment Starlink hat am meisten Satelliten, also Starlink wird,es wird so viele Starlink Satelliten geben wie alle anderen Satelliten,glaube ich, dieses Jahr oder nächstes Jahr.
Tim Pritlove
Seit der gesamten Raumfahrtgeschichte.
Thomas Zurbuchen
Genau. Und ehrlich gesagt, die sind sehr tief. Die Art und Weise,wie es gemacht ist, ist nicht dumm.Ich weiss im Detail, wie es gemacht wird. Es ist wirklich gut überlegt,dass Satelliten, die kaputt gehen, tief fliegen, nicht hoch fliegen.
Tim Pritlove
Weil sie dann halt schnell abgebremst werden und einfach runterfallen.
Thomas Zurbuchen
Genau aus dem Grund.Und SpaceX hat sich auch Mühe gegeben, die dunkler zu machen.Ehrlich gesagt waren alle überrascht, wie hell sie sind am Himmel.Sie sind viel dunkler und haben gewisse Dinge mit Astronomen gearbeitet.Aber die Tatsache ist, dass es eine Firma gibt, ohne weiteres könnte ich überfünf andere Firmen sprechen, die auch in den nächsten Jahren hunderte,wenn nicht tausende von Satelliten rausbringen.
Tim Pritlove
Zwei hatte ich ja schon genannt, Kuiper von Amazon und OneWeb,die sind auf jeden Fall am Start, aber weitere werden folgen und andere Länderwollen das wahrscheinlich auch haben,weil auch dieser Kampf ums Internet, man sieht das jetzt gerade auch mit demKonflikt um die Ukraine, da wird das ja auch wieder eine ganz wichtige,sicherheitsrelevante Infrastruktur werden.
Thomas Zurbuchen
Ja, genau. Drum wird das Problem grösser werden, als es heute ist. Absolut.
Tim Pritlove
Ein verwandtes Problem ist ja generell die Sache mit der Reparatur.Als es noch das Space Shuttle gab, da hatte man so eine fliegende Werkstatt.Das war zwar alles sehr teuer, aber hat ja funktioniert.Hubble, das tolle Teleskop, ist ja überhaupt erst durch so eine Reparaturmissionwieder in Stand gesetzt worden, nachdem es einen Konstruktionsfehler gab,in dem da so eine Brille aufgesetzt wurde, die ja super funktioniert hat.Gerade um so die Missionen solcher super teuren und super wichtigen Missionenwie Hubble zu verlängern, wäre das ja eigentlich ganz wünschenswert.Hat das noch eine Zukunft solche Reparatur-Missionen in irgendeiner Form zu starten?Ist so die Robotik und auch generell so die Launcher-Technik und die Kosten,wie sie sich jetzt abzeichnen, sieht das nach einem viablen Weg aus,dass man da nochmal hinkommt und solche Geräte repariert bekommt oder zumindestso große Busse wie der Envisat von der ESA,die da rumfliegen und leider nicht mehr reagieren, die vielleicht auch wiederkoordiniert zur Erde zu bringen?
Thomas Zurbuchen
Absolut. Schon jetzt gibt es Möglichkeiten,Satelliten, insbesondere geostationäre Satelliten, zu tanken.Es wurde schon gemacht, es gab eine Geschichte im letzten Jahr,als ein geostationärer Satellit getankt wurde während eines Fussballspiels.Also einen europäischen Fussballspieler über Amerika.Und er wurde getankt und der Satellit flieg weg und das Fussballspiel wurde nie unterbrochen.
Tim Pritlove
Also während er das Fussballspiel übertragen hat?
Thomas Zurbuchen
Wurde er getankt.
Tim Pritlove
Ah ja.
Thomas Zurbuchen
Ja, absolut. Also das gibt es schon heute.Das wurde entwickelt aus verschiedenen Gründen, auch für grosse Systeme in Amerika.Kommerzielle, aber auch andere Systeme. Und wir werden das mehr und mehr brauchen.Was gebraucht wird, werden robotische Servicing.
Tim Pritlove
Entschuldigung, war das ein geostationärer Satellit?
Thomas Zurbuchen
Ja, das gibt es schon. Wurde schon entwickelt. Wir sprechen nicht so oft darüber,weil viele der Anwendungen eben nicht so viele sind. Aber die Tatsache ist, es ist öffentlich.Das gibt es schon. Ich bin so sicher, dass es das gibt.Für zukünftige Satelliten, für grosse Teleskope werden wir von Anfang an reinbauen.Wir haben schon gesagt, dass das nächste grosse Teleskop von Anfang an reingebaut wird.Roman, das wir in 2026, 2027 rausschiessen, das grosse Teleskop,können wir schon tanken.
Tim Pritlove
Aber jetzt nur für Erdorbit-Missionen.
Thomas Zurbuchen
Für Erdorbit, aber L2, also eineinhalb Millionen Kilometer weg.
Tim Pritlove
Also da, wo jetzt James Webb und Herschel Plank und so weiter rumflogen.
Thomas Zurbuchen
Genau. Wir müssen die Technologie entwickeln. Wir haben der Industrie schongesagt, wir wollen das kaufen. Und die Tatsache ist, wenn man geostationär ist,ist nicht viel mehr Energie.Das Problem ist mit GPS, man muss sicher stehen, dass wir wissen,wo das ist innerhalb von ein paar Zentimetern.Das Letzte, was wir tun wollen, ist eine Kollision zwischen zwei Satellitenbauen, aber die Tatsache ist, das kommt wirklich und ist einer der guten Gründe.Es gibt zwei, drei Möglichkeiten.Das erste ist, Lebenszeit zu verlängern. Das heisst, wir müssen weniger raufschicken.Das zweite ist, die zu verbessern.Darum will ich es für die NASA-Wissenschaft tun. Wir wollen das Teleskop wieein Teleskop auf Hawaii oder Teneriffa bauen, damit man ein neues Instrumenteinbauen kann, wie bei Hubble.Aber wir wollen es mit Robotern tun.Das Dritte ist, wenn etwas nicht mehr funktioniert, dass wir es abholen undrunterschicken können.Etwas, woran wir arbeiten – ich bin nicht mehr bei der NASA,also ich kann nicht Neuigkeiten geben und so weiter – Aber wir arbeiten miteiner dieser Privatfirmen, Polaris, die mit SpaceX arbeitet,um Hubble hochzubringen, 80 Kilometer hochzubringen.
Tim Pritlove
Also wieder so einen Boost zu geben.
Thomas Zurbuchen
Wieder einen Boost zu geben. Und der Grund, warum wir das tun wollen,ist erstens, es hilft uns, Hubble länger zu halten, aber es gibt uns auch dieMöglichkeit, mit Hubble mehr zu lernen.Dass wir eben Hubble brauchen können, um Dinge zu flecken und wirklich mit dem wiederzulernen.Aber jetzt weniger mit Astronauten und Astronauten wie mit Hubble früher,sondern mehr mit Robotern.
Tim Pritlove
Müsste mit Hubble nicht auch die Gyroskope ausgetauscht werden,um da die Laufzeit wirklich garantiert zu verlängern?
Thomas Zurbuchen
Was muss ausgegangen werden?
Tim Pritlove
Die Gyroskope müssen noch drei, nur noch im Betrieb von den sechs und wenn einernoch ausfällt, dann ist alles vorbei.
Thomas Zurbuchen
In meiner Zeit bei der NASA habe ich alles schon analysiert.Also ich weiss, was wir tun können.Der erste Schritt ist, dass wir dem Hubble Lebenszeit geben müssen und wir wissen,was wir tun können. Ja, Gyroskope sind eine der wichtigsten Technologien.Das Zweite sind Computer. Die Computer haben Probleme.Wir haben auf einer Seite auf die andere Seite umschalten müssen,weil die eine Seite quasi so ein Computer sich aufhängt, auf eine Art und Weise mehr als es sollte.Es gibt zwei, drei andere Probleme, aber wir wissen, was wir tun können.Das erste ist, dass wir wieder ankoppeln müssen. Wir müssen lernen, wieder anzukoppeln.Und dann die Frage ist, was können wir tun zusätzlich.Also wir sind absolut dran.
Tim Pritlove
Jetzt ist leider unsere Zeit heutebegrenzt. Deswegen wollte ich dir jetzt nochmal die Gelegenheit geben,vielleicht am Schluss noch irgendetwas einzubringen, was ich jetzt noch nicht gefragt habe,aber was so vielleicht gut passen könnte zu dem, was wir bisher so besprochenhaben, wohin so die Reise geht mit der Raumfahrt, was man noch so erwarten kann,aber ich lass das jetzt einfach mal offen.
Thomas Zurbuchen
Ja, ich habe wirklich das Gefühl, dass die Raumfahrt ist wirklich eine dieserAktivitäten der Menschheit, die wirklich das Beste in den Menschen herausbringen kann.Zusammenarbeiten, internationale Gemeinschaften, sich auf die Natur zu konzentrieren,der Erde selber zu helfen, auch mehrere Menschen in den Raum zu bringen,in einer Art und Weise, wie das früher nicht war.Wir können gehen, ohne dass wir ein ganzes Leben drauf ausrichten müssen.Als Astronaut zu arbeiten für mich, das hätte ich nie gemacht.Fünf Jahre irgendwie zu trainieren, Schrauben anzuziehen im Raum,für mich baue lieber ein Sattel. Also ich habe viele Freunde,die Astronauten sind, Astronautinnen auch, und das sind unglaubliche Menschen.Nichts Kritisches zu dem, aber für mich, wenn ich meine...
Tim Pritlove
Man muss das machen, was man am besten kann.
Thomas Zurbuchen
Für mich die Frage ist, innerhalb der nächsten 15 Jahre können wir Wissenschaftler,die im Labor stehen, in einen Raum schicken, dass sie für ein Jahr dort arbeitenkönnen, oder ein paar Monate, um wirklich Experimente zu machen,so gut wie im Labor da unten.Ich glaube, die Antwort ist, das wird möglich sein.Wahrscheinlich innerhalb von zehn Jahren, vielleicht viel kürzer.Also wirklich Leute, die mit ein paar Monaten Training das tun können.Und für mich ist das alles möglich. Es gibt viele Dinge. Ja, es gibt Bedrohungen.Wir müssen die auch im Auge behalten. Und insbesondere die Friedenslage im Raum.Wie wir mit dem Raum umgehen. Aber auch, wie wir mit dem Raum umgehen bezüglich der Benutzung.Wirklich das überlegen. Auch auf dem Mond zum Beispiel. Wie werden wir mit demMond umgehen, wenn wir alle dorthin gehen?Das sind genauso wichtige Fragen wie der Zaun in der Nachbarschaft.
Tim Pritlove
Ich glaube, das ist auch ein ganz klares Bekenntnis zur bemannten Raumfahrt.
Thomas Zurbuchen
Ich glaube, dass Raumfahrt in der Zukunft auch bemannte Raumfahrt sein wird. Es wird beides sein.Es ist für mich ziemlich einfach, darüber nachzudenken.Wir haben viel Forschung in den schwierigsten Gebieten auf der Erde.Vulkane, Antarktika. Es gibt keine Expeditionen ohne Menschen.Obwohl wir Drohnen haben, die auch die unterstützen, die Menschen sind immer dort.Und warum? Weil es bessere Forschung ist.Das wird auch so sein auf dem Mars.
Tim Pritlove
Und es sorgt auch für eine ganz andere emotionale Beteiligung der Menschheitund die ist natürlich auch wichtig.
Thomas Zurbuchen
Absolut.
Tim Pritlove
Thomas, vielen, vielen Dank. Ich hätte noch stundenlang weiterreden können,aber die Zeit ist heute leider begrenzt.Vielleicht führen wir das Gespräch später mal weiter.Aber ich sage jetzt erstmal vielen Dank für die Ausführung.
Thomas Zurbuchen
Ja, vielen Dank und absolut, wenn wir eine Gelegenheit haben weiter zu sprechen,tue ich das gerne und alles Beste.
Tim Pritlove
Sehr gut, sehr schön. Und vielen Dank auch fürs Zuhören hier bei ROM-Zeit.Bald geht es wieder weiter. Tschüss, bis bald.

Shownotes

RZ107 Artemis und Orion

Mit der Artemis-Mission wagt die NASA gemeinsam mit der ESA die Rückkehr zum Mond

50 Jahre nach der letzten Landung auf dem Mond macht sich die NASA auf wiederum Menschen auf den Mond zu senden. Die Artemis-Mission setzt dabei zunächst auf drei konsekutive Missionen, die sich diesem Ziel schrittweise annähert. Das Projekt ist aber auch eine enge Kooperation mit der ESA, die mit dem European Service Modul eine der wichtigsten Komponenten stellt. Das Modul sorgt für den Antrieb des Raumfahrzeugs und versorgt das Crew-Modul der Astronauten mit allen lebenserhaltenden Funktionen. Die Artemis 1 Mission ist Ende 2022 erfolgreich abgeschlossen worden und alles bereitet sich nun auf den ersten bemannten Flug zum Mond seit einem halben Jahrhundert vor.

Dauer:
Aufnahme:

Tobias Langener
Tobias Langener

Ich spreche mit Tobias Langener von ESA, der verantwortlich für die Antriebssysteme des Orion European Service Modules am Projekt mitgearbeitet hat über die lange Vorgeschichte von Artemis, die technischen Herausforderungen des Projekts und dem erfolgreichen Verlauf der Artemis 1 Mission und welche Erkenntnisse diese geliefert hat.


Für diese Episode von Raumzeit liegt auch ein vollständiges Transkript mit Zeitmarken und Sprecheridentifikation vor.

Bitte beachten: das Transkript wurde automatisiert erzeugt und wurde nicht nachträglich gegengelesen oder korrigiert. Dieser Prozess ist nicht sonderlich genau und das Ergebnis enthält daher mit Sicherheit eine Reihe von Fehlern. Im Zweifel gilt immer das in der Sendung aufgezeichnete gesprochene Wort. Formate: HTML, WEBVTT.


Transkript
Tim Pritlove
Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.Kosmische Angelegenheiten.Mein Name ist Tim Prittlaff und ich begrüße alle zur 107. Ausgabe von Raumzeit.Und heute, nach tatsächlich zehn Jahren, ich bin erst einmal wieder nach Holland gefahren ins Estec.Das Estec ist das Europäische Weltraumforschungs- und Technologiezentrum, ESA.Es gibt ja verschiedene Standorte der ESA quer über Europa verteilt und nichtnur in Europa, es gibt ja auch den Raumfahrt-Startplatz in Kourou.Aber hier ist sozusagen der Ort, wo die Satelliten getestet werden,wo sehr viel Technik auch entwickelt wird, auch Forschung gemacht wird,alles Mögliche wird hier gemacht.Und heute wollen wir über ein Projekt sprechen, was gerade so richtig erst gestartet ist,nämlich das Artemis-Projekt, was eigentlich ein NASA-Projekt ist,aber bei dem auch die ESA eine Beteiligung hat, nämlich in Form des sogenannten Service Modules.Um darüber zu sprechen, begrüße ich meinen Gesprächspartner heute nämlich denTobias Lagener. Hallo Tobias. Hallo Tim. Herzlich Willkommen bei Raumzeit.Ja Tuias, wie lange bist du denn schon hier beim ASTEC?
Tobias Langener
Ja ich bin hier 2010 angefangen. Ich war zuerst als Ingenieur in der Forschungund Entwicklung tätig. Antriebsbereich, Aerothermodynamik.
Tim Pritlove
In der Industrie dann?
Tobias Langener
Ne ne, die finde ich direkt nach der, also ich habe erst, also ich habe in Stuttgartund in Amerika studiert.Und danach in Stuttgart dann promoviert. Mein Thema damals war Brennkammerkühlungfür Raumfahrtantriebe.
Tim Pritlove
Also direkt, du hast Weltraumtechnik?
Tobias Langener
Ja genau, ich habe Luft- und Raumfahrtechnik in Stuttgart studiert.Das ist eine große Universität für Luft- und Raumfahrtechnik.Und dann mein Promotionsprojekt, da hatte ich Verbindungen hier zu ESA.Ich war vorher auch mal zum Praktikum hier, das ist jetzt auch schon 17 Jahre her.Und gut, dadurch bin ich dann bei der ESA gelandet. Hab dann in Technologieim Forschungsbereich gearbeitet und dann auch angefangen,Projekte zu unterstützen im Antriebstechnologiebereich, also Studien,Auslegungen, Simulationen und nachher halt auch mehr auf Systemebene.Ich habe dann quasi immer meinen Arbeitsbereich vergrößert, habe dann irgendwannangefangen, ExoMars zu supporten vom Antriebsbereich.Das ist ja die Mission der ESA, die damals in Zusammenarbeit mit der russischenRaumfahrtagentur Roskosmos war, die ja mittlerweile stillgelegt ist.
Tim Pritlove
Aus den bekannten Gründen.
Tobias Langener
Aus den bekannten Gründen, ja. Und da gab es zwei Missionen.2016, das ist ein Orbiter am Mars mit einem Landedemonstrator,da habe ich ein bisschen dran gearbeitet. Und dann halt vor allen Dingen dieMission, die damals 2018 nach 2020 hieß, wo man den europäischen Rover mit einerrussischen Kapsel auf den Mars landen wollte.War ich da für die Antriebssysteme verantwortlich oder habe ich das Projektunterstützt mit Technologie Know-How.
Tim Pritlove
Ganz schön frustrierend, wenn so eine Mission, an der man jahrelang arbeitet,dann einfach so mir nichts, dir nichts aus politischen Gründen fällt, oder?
Tobias Langener
Das stimmt natürlich, wenn man da lange lang gearbeitet hat.Das ist jetzt, ich habe dann Gott sei Dank vorher, bevor die Mission stattfand,schon in dieses europäische Service-Modulprojekt gewechselt gehabt.Allerdings, ich weiß, dass die Leute, das Projektteam von ExoMars,die hatten schon ihre Koffer gepackt und wollten gerade los nach Baikonur.Die Launchkampagne wäre im März losgegangen und im Februar ist natürlich derUkrainekrieg begonnen.Gut, danach guckt man dann erstmalein bisschen blöd und man weiß nicht so richtig, was man machen soll.Jetzt ist die Mission umdefiniert, seit der Ministerratskonferenz,die Exumas Mission, dass es einen reinen europäischen Land ergibt mit amerikanischer Beteiligung.Und ja, hoffen wir, dass wir dann unseren Rover dann noch auf dem Mars bekommen.Aber gut, das Thema ist ja jetzt die Europäische Service Modul.
Tim Pritlove
Aber das Thema ist halt auch wirklich auch diese Kooperation NASA und ESA,die es ja schon immer gab und viele Projekte hatte.Aber Russland spielte natürlich eine große Rolle, das fällt jetzt komplett weg.Das bedeutet ja im Prinzip hier auch eine Neuausrichtung in vielerlei Hinsicht.
Tobias Langener
Na gut, ich meine, auf der Raumstationsebene geht die Kooperation weiter.Das war auch nie auf Arbeitsebene ein Problem, so wie ich das verstanden habe.Und auch politisch wurde da nicht so richtig daran gezweifelt,obwohl es da von russischer Seite, sage ich mal, Kommunikation gab,die wirklich unter der Gütelinie waren.Aber es läuft weiter. Ich habe auch, als ich in Houston war,da waren Russen im Kontrollzentrum, die halt für die ISS zuständig waren,die waren nicht weg, die waren dann ganz normal und haben weiter gearbeitet.
Tim Pritlove
Es ist ja auch bitter, muss ich sagen. Ich begleite ja die Szene von außen auchschon öfter und ich kenne einfach keinen Bereich, der so...Eigentlich mehr globale Friedenspolitik macht als die Raumfahrt.Weil hier einfach so die internationale Kooperation schon immer,wie soll ich sagen, der Politik eigentlich weit entrückt und voraus war in gewisser Hälfte.China ist noch ein schwieriges Thema, aber auch da gibt es ja auch sehr vielmehr Kooperation, als man es an anderen Stellen teilweise findet.
Tobias Langener
Ja genau, ich denke mal, die friedliche Nutzung der Raumfahrt ist natürlich ein Bereich,auf dem man kooperieren kann, weil das ist im Endeffekt eine wissenschaftsgetriebeneIndustrie, auf der man natürlich kooperieren kann ohne große politische oder Sicherheitsprobleme.Aber es gibt halt größere Projekte, auf denen dann auch eine echte Zusammenarbeit stattfinden kann.Zum Beispiel im Multimillionen-Euro-Bereich natürlich.Und da kann dann dadurch eine signifikante Kooperation mit Russland oder China oder natürlich den USA,unser Hauptpartner möchte ich jetzt mal meinen, in der man in den Raum fährt,durchgeführt werden, die auch auf politischer Ebene etwas Beachtung findet.
Tim Pritlove
Aber wir wollen ja heute eigentlich über Artemis sprechen, über dieses Projekt.Das ist ja nun auch so ein Projekt, was so lange Zeit etwas holprig vorangekommen ist.Dahinter steckt ja die Idee, nach vielen, vielen Jahrzehnten der Inaktivitätauf dem Mond endlich mal wieder dort Weltraumfahrt zu betreiben.Da kommt natürlich auch noch mal so ein neuer Aspekt mit rein für die Raumfahrt,jenseits der reinen Wissenschaft.Das ist natürlich jetzt hier auch so die Idee des Mondes als einerseits alsStandort, aber eben vielleicht auch als industrielle Nutzung.In gewisser Hinsicht steckt ja dann auch noch so ein bisschen im Hintergrund.Das ist, glaube ich, auch so weltraumrechtlich.Das soll heute nicht das Thema sein, aber das steht auf jeden Fall alles soein bisschen im Raum, dass sich hier einfach komplett neue Fragen stellen.Aber zunächst einmal geht es ja darum, vor allem aus Perspektive der Amerikaner,nach der Apollo-Mission hier endlich mal wieder den Fokus auf den Mond zu richten.Das ist auch schon eine Weile her mit dem Constellation-Programm.Das war, glaube ich, so der erste Ansatz, der aber nicht so funktioniert.
Tobias Langener
Ja, also es gab natürlich erstmal das Shuttle,was halt schon in den 60ern im Endeffekt konzipiert wurde parallel zu Apollound was dann halt in den 80ern, glaube ich, in Betrieb genommen wurde.Und als dann die Entscheidung getroffen wurde, dann keine Shuttle-Flüge mehrdurchzuführen, muss man natürlich irgendwie ein Ersatzprogramm herstellen,mit dem man größere Raumschiffe in den Weltall außerhalb von dem Leos,vom Low Earth Orbit, kriegen kann.Es gibt ja in Amerika auch Industriepolitik. Es ist ja nicht so,dass die Amerikaner davon frei sind.Ein Shuttle-Programm war ein sehr großes Programm, das große Industrien beschäftigthat, viele Leute in Arbeit gehalten hat und natürlich müsste man da irgendwieanknüpfen, um auch die Technologien weiter zu nutzen, das Know-How nicht zuverlieren und so weiter.Dann gab es halt, ich glaube George Bush.Junior hat das Programm oder während seiner Präsidentschaft wurde dieses Constellation-Programmin Auftrag gegeben bei der NASA,wo halt geguckt wurde, wie muss eine Raketenarchitektur aussehen,die vielleicht an die Shuttle-Technologie anklüpfen kann, um Erkundung vom Mondwieder oder Erkundung noch darüber hinaus mit Astronauten.Und es ist ganz wichtig gewesen, dass man halt ein großes Programm hat,um halt die Technologieführerschaft weiterzuführen.Und dann natürlich werden so Programme dann umdefiniert und auch mal wieder gecancelt.Und ja, das Artemis-Programm wurde dann, oder das Artemis-Programm,der Namen vom Artemis-Programm, den gibt's ja eigentlich erst seitdem Donald Trump Präsident war.Vorher gab es das Orion-Programm, was das Raumschiff war, dann SLS,dieses Space Launch System.Das ist das zweite Programm in dem Artemis-Konglomerat.Und dann gibt es Exploration Ground Systems. Das ist die Startrampe in Floridaund alle weiteren operational Technologien,Aspekte, die halt dazu nötig sind, so ein Raumschiff zu prozessieren,den Launcher starten zu lassen, die Kapsel wieder zu bekommen und so weiter.Artemis hieß vorher Exploration Mission One. Also nicht wirklich ein attraktiver, kein sexy Name.Und man brauchte dann halt irgendwann, als Donald Trump in Office war, auch einen neuen Namen.Was aber auch ganz interessant war, war, dass eigentlich der Starttermin wesentlichspäter geplant war. Also klar, der Termin war eigentlich immer eher geplant,aber die Mondlandung war erst für 2028 geplant eigentlich.Donald Trump hat gesagt, wir müssen das eher machen, wir müssen erst mal Artemis1 in 2020 fliegen und dann Artemis 3 mit der Mondlandung in 2024.
Tim Pritlove
Damit das noch in seine theoretische zweite Amtszeit fängt.
Tobias Langener
Das war natürlich nicht offiziell die Position, sondern inoffiziell hatten wirda so Vermutung, dass das vielleicht damit zusammenhängen könnte.Auf jeden Fall. Man muss aber auch sagen, das hat vielleicht dem Programm auchein bisschen gut getan, weil ein bisschen mehr Funding reingekommen ist.Also wenn man ja so eine Mission macht, die hat Gesamtkosten und wenn man dieüber 10 Jahre oder 15 Jahre ausbereitet, hat man natürlich pro Jahr wenigerBudget. Wenn man das jetzt vier Jahre schneller machen muss,braucht man pro Jahr mehr Budget.Und das ist halt auch zum gewissen Teil eingetroffen, dass die NASA in dem Bereichdann mehr Budget bekommen hat um die halt die Sachen zu beschleunigen und schneller zu machen.Gut, und das hat dann natürlich zur Folge, dass wir dann 2022.Mit Artemis 1 gestartet sind.Atomos 2 ist jetzt geplant für Ende 2024 und für Ende 2025 dann die Mondlandung im Atomos 3 Programm.Und dazu entwickelt gerade SpaceX das Landesystem.
Tim Pritlove
Wir sollten vielleicht noch mal kurz klar machen, worum es geht.Also es geht um einen Flug zum Mond und das langfristige Ziel ist halt auchwieder eine Landung mit Astronauten.Also das wirklich mal wieder Feet on the Ground herrscht nach dem Apollo.Deswegen heißt die Mission ja auch Artemis, weil Artemis eben die Zwillingsschwester von Apollo ist.Das stimmt, ja. Ich finde es immer interessant, wenn sich die Raumfahrt so inder griechischen Mythologie bedient.Liegt ja immer nahe, weil ja auch die Sterne danach benannt sind. Orion, ja.Wobei Artemis und Orion, das habe ich irgendwie ein bisschen nachgelesen.Da lief es irgendwie nicht so gut. Also ich hoffe, das wird dann nicht zu Problemen führen.
Tobias Langener
Da kennst du dich in der griechischen Mythologie besser aus als ich.
Tim Pritlove
Ja, das ist noch so eine etwas schwierige Liebe, die am Ende leider immer mitdem Tod von Orion endete.Aber das will ich jetzt mal nicht voranstellen.Ich bin da ganz zuversichtlich, dass er das schon ganz ordentlich plant.Also, nur um es nochmal klarzumachen.Also, du hast es ja auch schon erwähnt, SLS, das ist diese Rakete.Das ist im Prinzip eine Rakete, die erste amerikanische Rakete,die von der NASA gebaut wurde, die im Prinzip in der Leistungsfähigkeit derursprünglichen Saturn V-Rakete,der Apollo-Mond-Mission mithalten kann, die ja damals und dann eben auch bisheute eigentlich so mit die stärkste Rakete war, die es überhaupt gab und dieerst jüngst von SpaceX eingeholt wurde in der Leistungsfähigkeit.
Tobias Langener
Genau, also ich sag mal auch eine Falcon 9, das ist ja diese,sorry, eine Falcon Heavy, das ist ja diese SpaceX-Rakete mit den drei Boostern,hat nicht so eine Schubkraft wie ein SLS, das ist noch eine ganz andere Klasse.Die SLS, die jetzt im November gestartet ist, war wirklich die stärkste Raketeder Welt vom Startschub her.Die Nutzlastfähigkeit ist ein bisschen geringer als die Saturn V.Aber es gibt jetzt auch weitere Ausbaustufen von der Rakete,die dann wirklich in die Nähe kommen von der Saturn V auch.Also ich meine, das Artemis-Programm, um das jetzt nochmal mit Apollo zu vergleichen,Apollo war wirklich First Boots on the Moon Programm.Okay, wir wollen amerikanische Astronauten.Auf dem Mond landen. Wir wollen die ersten sein. Dafür wurde ein riesiger nationalerAufwand betrieben von Kennedy damals, um das hinzubekommen. Es gab halt unglaublicheMittel, die freigesetzt worden sind für das Programm.
Tim Pritlove
Mehrere Prozent des Gesamthaushalts.
Tobias Langener
Ja, richtig. Es war halt ein National Effort, wie man sagt. Das ist jetzt Artemis nicht unbedingt.Weil so ein National Effort ist halt auch nicht etwas, was man durchhalten kann für eine lange Zeit.Dieses Artemis-Programm ist jetzt wirklich längerfristig aufgelegt.Es gibt schon, sage ich mal, neue Missionen, die geplant sind.Man möchte nicht nur auf dem Mond landen, sondern auch diese Raumstation imMondorbit, der Lunar Gateway, damit aufbauen mit diesen Missionen.
Tim Pritlove
Also wirklich einen Standort zu schaffen, wo man immer wieder hinkehren kann,wo Infrastruktur entsteht.
Tobias Langener
Wo quasi eine Orbit-Infrastruktur entsteht, wo man hin kann.Die ist nicht permanent bemannt, dieser Lunar Gateway.Kann aber dazu dienen, auf die Mondoberfläche, das ist noch nicht ganz hundertprozentigklar, aber kann dazu dienen, auf die Mondoberfläche hinunterzukommen.Der Lunar Gateway wird eine Kommunikationsbrücke sein vom Mond-Orbit zur Erde.Und ist ein fester Bestandteil der NASA-Artemis-Explorationsarchitektur.Und dann möchte man natürlich drüber nachdenken, wenn auf der Oberfläche vielleichtetwas Permanentes entsteht oder sogar eine Lunar Economy,also eine profitable Mondwirtschaft, was natürlich auch ein bisschen Far Futureist, dass man dann sagt, okay, wir haben jetzt eine gewisse Infrastruktur imOrbit, das funktioniert gut,bauen jetzt noch einen Raumschiff, mit dem wir zum Mars fliegen können.Das ist das wirklich das langfristige Ziel, man sagt zum Beispiel Artemis Moon to Mars Program.Na gut, aber wir haben jetzt erstmal, ich denke mal bis Artemis 3,das ist die Mondlandung, das ist geplant Ende 2025 jetzt offiziell.Und da müssen wir jetzt erstmal gucken, dass wir das hinbekommen,dass SpaceX auch das Landesystem fertig hat, mit dem wir dann docken werden.Und danach gibt es dann die Mission zum Aufbau des Gateways.Da leistet die ESA natürlich auch einen großen Beitrag.Also wir haben zwei Module, die gerade auch schon in Auftrag sind und gebautwerden für diese Raumstation am Mond.Und die werden dann mit Orion sozusagen zum Mond geflogen.
Tim Pritlove
Um vielleicht noch mal die Begrifflichkeiten von vornherein klar zu machen.Also Artemis ist sozusagen der Name für das gesamte Projekt.Wir haben dann 1, 2, 3 die einzelnen Missionen, an denen dann die Entwicklungdieses Projekts sich festmacht.An den wichtigen Komponenten haben wir die Startrakete, die SLS,wie ich gerade schon beschrieben.Starkes, dickes Teil, kann einfach eine Menge Schub erzeugen,der halt auch einfach erforderlich ist, um einfach bis zum Mond zu kommen.Das ist jetzt eben nicht so mit, wir fliegen mal zur ISS, 400 Kilometer, haha.Das kriegen wir schon mittlerweile auf einer Arschpacke abgesessen,aber um die großen Geschwindigkeiten zu erzeugen, braucht man eben schon nochmalandere Sachen. Zumindest für diese Nutzlast.Wir haben ja auch solche Missionen gehabt, wie zum Pluto zum Beispiel.Das bedurfte ja auch einiger Geschwindigkeit, um dort sehr schnell hinzukommen,aber trotzdem die Nutzlast war halt nicht im Ansatz so groß,wie das jetzt der Fall ist.
Tobias Langener
Ja, richtig. zeichnet sich durchaus, dass man halt einen relativ hohen Geschwindigkeitsbedarfhat, also dieses Delta V, was durch die Rakete bereitgestellt werden muss.Und gleichzeitig hohe Massen von dem Raumschiff, also wir haben halt ein Raumschiff,was im Endeffekt Astronauten beherbergt und komplettes Lebenserhaltungssystem für die Astronauten,selber auch noch Manöver durchführen muss, durchführen können muss.
Tim Pritlove
Genau und das ist Orion. Das wollen wir nochmal sagen. Also wir haben die RaketeSLS. Wir haben Orion und Orion besteht im Prinzip eigentlich auch aus zwei Teilen.Nämlich einerseits aus der Kapsel, wo eben Astronauten dann später drin sitzensollen und die dann auch wieder zurückkehrt, als einzige zurückkehrt.Aber damit das irgendwie funktioniert, gibt es noch ein Service-Modul,sozusagen Technik und Antriebssystem,was diese Menschenkapsel letzten Endes durch den Weltraum drückt und das istdann auch gleich unser Fokus, aber das ist dann sozusagen der dritte wichtige technische Teil.Diese drei Komponenten machen im Wesentlichen das H-SMIS für die erste Mission so aus.
Tobias Langener
Genau, richtig und auch, ich meine, bei NASA gibt's halt noch ein drittes Projekt,das ist dieses Exploration Ground System Programm, die halt wirklich auch denneuen Startramper jetzt bauen.Für Artemis 3 brauchen wir einen neuen Startramper und so weiter.Also das ist auch nochmal ein signifikantes Projekt,was man nicht so richtig mitkriegt, weil wir haben halt den Launcher SLS,wie du schon richtig sagtest, eine Riesenentwicklung gewesen,der übrigens halt viel von der Technologie vom Shuttle übernommen hat.Wir haben die Haupttriebwerke vom Shuttle, also die Wasserstoff-Sauerstofftriebwerke,die da setzten, vier Stück vorne in der Hauptstufe und dann eine vergrößerteVersion der Booster, die halt wirklich den Hauptschub beim Start liefern.Und dann in weiteren Ausbaustufen wird dann noch eine neue Oberstufe konzipiert für Artemis IV.Die Exploration Upper Stage, mit der dann halt noch mehr Masse zum Mondorbit gebracht werden kann.Genau zum Aufbau dieser Raumstation, weil da braucht man Orion plus dieses Modulvon der Station. Das ist natürlich eine größere Masse als nur Orion,das Raumschiff selber, was ungefähr 25 Tonnen wiegt.
Tim Pritlove
Also 25 Tonnen Nutzlast soll letzten Endes hin.
Tobias Langener
Also Orion selber hat 25 Tonnen, das ist ja die Nutzlast vom SLS.Und dann, ich bin nicht 100% sicher, aber so ein Gateway-Modul wird wahrscheinlichauch zwischen 8 und 10 Tonnen wiegen.Und das ist dann halt auch auf der Oberstufe oder auf der SLS-Rakete drauf inder Ausbau-Stufe mit der neuen Oberstufe.
Tim Pritlove
Ja, das ist eine Menge Holz.
Tobias Langener
Das ist eine Menge Holz, gerade für den Mond-Orbit. Deswegen braucht man auch so große Raketen.
Tim Pritlove
Genau.Also, Nutzlasten sollte man sich schon mal klar machen. Also eine Ariane 5 hat,glaube ich, so eine Nutzlast von 5 Tonnen?
Tobias Langener
Ne, mit 10. 10 bis 10. 10? GTO, ja.
Tim Pritlove
Okay.
Tobias Langener
Also bis zum Geostationary Transfer Orbit sind es so 10.
Tim Pritlove
Mhm.
Tobias Langener
Genau, da können die zwei Satelliten 5 Tonnen oder so unterbringen.Ariane 6 wird in der gleichen Größenordnung sein, 6-4.
Tim Pritlove
Mhm.
Tobias Langener
Ja, das sind aber Raketen, mit denen man nicht unbedingt viel,vielleicht in der Ausbaustufe auch, vielleicht so acht Tonnen bis zum Mond kriegenkönnte, acht bis zehn Tonnen ungefähr, aber halt nicht die Größenordnung,um da halt ein komplett bemanntes System hinzuschicken.
Tim Pritlove
Gut, dann schauen wir doch mal genauer auf die Orion-Komponente,die ja eben aus zwei Teilen besteht.Blicken wir vielleicht erst mal kurz auf das ja eigentlichnoch zukünftige System was aber jetzt eben auchschon getestet wurde die Kapsel fürden human space flight also wo die astronauten letzten ende istdrin reisen im prinzip verfolgt man hier ein ähnliches konzept wie bei apolloso ein zweigeteiltes modul das heißt es gibt eben den teil wo die menschen drinsind wo dann halt temperatur sauerstoff etc alles also wo sozusagen Sachen gemütlichsein muss, sodass man da drin leben kann.Und dann gibt es halt diesen Serviceteil, der eben das alles bereitstellt undwo die Antriebstechnik mit drin ist. Und so war das ja bei Apollo auch.Genau. Und am Ende war es so, dass das, was halt auf dem Mond gelandet ist,diese Kapsel, wird dann halt abgespalten, kann dann selber wieder starten undverbindet sich wieder mit diesem Serviceteil.
Tobias Langener
Also Apollo hatte ja, das muss man auch noch sagen, Apollo hatte ja noch einedritte Komponente, das ist die Landefähre.Die gibt es jetzt bei Orion noch nicht, die wird ja gerade entwickelt und solldann separat bei Artemis 3 schon im Mondorbit vorhanden sein,mit der dann Orion, das Raumschiff Orion, was dann mit dem SNS wieder geloungewurde, dockt und dann diese Landefähre, die von bei 6 gebaut wird die soll dann auf dem Mond landen.Die Astronauten werden dann einige Zeit auf dem Mond ihre Experimente machenund dann wieder in dieser Landefähre einsteigen,wieder in den Mondorbit fliegen, wo sie dann auf Orion umsteigen und mit Oriondann wieder zurück zur Erde fliegen. Das ist das Artemis-3-Szenario.Im Vergleich zu Apollo, natürlich ein bisschen anders, weil die Landefähre,also die Eagle, war ja immer auf der Saturn V Rakete mit dabei.Also da gab es ein Service Modul, da gab es das Command oder das Crew Moduleund diese dieser Landefähre.Und im Vergleich zu Apollo, im Apollo waren ja drei Astronauten,die mitfliegen konnten und ich glaube die Lebensdauer der Capsula beziehungsweisedie die Missionsdauer war halt durch durch das Lebenserhaltungssystem beschränkt.Ich hoffe, da sage ich jetzt nichts Falsches. Das war glaube ich zwei Wochen,wo die halt die Mission durchführen können. Das können wir wesentlich längermit Orion, Die Kapsel ist so ausgelegt, dass die Astronauten länger supportet werden können.Und wir können vier Astronauten mitfliegen. Das hat natürlich zur Folge,dass die Kapsel auch wesentlich größer ist im Durchmesser.Orion ist ja typisch so eine chronische Kapsel für so ein Wiedereintrittskörper.Sie hat einen Durchmesser von ungefähr fünf Meter und somit auch das größteHitzeschutzschild, das jemals geflogen worden ist.Das ist auch eine technologische Meisterleistung, dieses Hitzeschutzschild.
Tim Pritlove
Also das Hitzeschild vom Space Shuttle war aber noch größer.
Tobias Langener
Ja, gut, aber für so eine kleine, natürlich das war wesentlich größer,aber für halt so eine runde, konische Kapsel unten auch.Wir haben ja auch beim Space Shuttle nun wieder Eintritt vom Low Earth Orbitund da sind die Geschwindigkeiten ja nochmal kleiner. Wenn wir vom Mond wiederkommenhaben, wir haben am Ende glaube ich 40.000 Kilometer pro Stunde gehabt und vomLeo hat man ungefähr 25.000 Kilometer pro Stunde.Ja, und das ist dann nochmal ein großer Unterschied in der Wärme,also in der Peak Heat Load,aber auch in der integralen Wärmestrom, dass man halt da das Hitzeschutzschilddann für auslegen muss, um halt die Astronauten sicher dann zum Mond zu bringen.
Tim Pritlove
Hitzeschutzschild und ich glaube auch, die eigentliche Flugbahn ist auch nochmal angepasst worden.
Tobias Langener
Die Flugbahn, da kann ich gleich nochmal beim Missionsverlauf zu kommen,aber die Flugbahn ist ein bisschen angepasst worden im Vergleich zu Apollo.Das Programm ist industriell so aufgebaut, dass die NASA als Missionshauptverordnete,die haben Lockheed Martin, im Boot, um das Orion-Raumschiff zu bauen.Die ESA hat dann mit NASA ein Memorandum of Understanding,also quasi so eine Art zwischen Regierungs- oder Intergovernmental-Vertrag,um diese europäischen Service-Module an die zu liefern und die werden dann vonLockheed Martin ins Gesamtraumschiff integriert.Also wir haben das Crewmodul, was halt in Amerika produziert wird,das europäische Service Modul, was dann in die USA geliefert wird und dann gibtes diesen Crewmodule Adapter,das ist sage ich mal so ein Ring, weil der Durchmesser vom Crewmodul ist größerals der Durchmesser vom Service Modul und dann gibt es quasi einen Ring,der nochmal auf das Service Modul gesetzt wird, was dann das Crewmodul aufnehmenkann. Adapter. So eine Art Adapter, genau.Aber auch mit dem Release Mechanismus, also den Mechanismus,um die Kapsel nachher vom Service Modul zu trennen. Das wird auch von LockheedMartin konzipiert und gebaut.Das ist natürlich von der industriellen Seite eine sehr...Spannende Aufgabe und der Airbus ist unser Hauptauftragnehmer.Airbus in Bremen. Die Firma hat eine sehr gute Historie im Bereich bemannte Raumfahrt.Kolumbusmodul wurde dort konzipiertund gebaut. Es gibt verschiedene Projekte, die da laufen zur ISS.Und auch ATV wurde mit Bremen, mit Airbus Bremen, auch mit Airbus Limerot beiParis konzipiert und gebaut.Es wurden ja auch fünf erfolgreichen Missionen von ATV geflogen.ATV, das heißt Automated Transfer Vehicle, das war eine der europäischen Beiträgezu Internationalen Raumstationen.Das ist ein Versorgungsschiff, das von der Ariane 5-Rakete in Kourou gestartetwurde und was dann autonom an die Raumstation docken konnte.An der Raumstation und dann Versorgung mit Treibstoff, Wasser,Experimenten, Lebensmittel und so weiter für die Astronauten durchführen konnten.
Tim Pritlove
Hatte ich im Übrigen auch hier schon bei Raumzeit behandelt, lang ist es her.Im Mai 2011, als ich hier zu Gast war, das erste Mal, habe ich mit Nico Dettmanngesprochen über das ATV und eben diese fünf Missionen, die dort gerade,das war noch gerade so die Zeit des letzten Space Shuttle-Flugs.Genau, da war das ATV dann gemeinsam mit dem Space Shuttle einer ISS dran.
Tobias Langener
Da gab es schöne Bilder, ja.
Tim Pritlove
Da gab es schöne Bilder, auf jeden Fall. Genau, so ein Prinzip.Die Technologie des ATV war dann ebenso die Grundlage für dieses europäische Service-Modul,was eben jetzt der wesentliche europäische Beitrag ist, kann man sagen.Aber das QModul wird jetzt wo gebaut?
Tobias Langener
Also integriert wird es im Kennedy Space Center. Da gibt es dieses Operationsand Checkout-Gebäude im Kennedy Space Center, wo auch schon Apollo integriert wurde.Und das ist jetzt quasi unter Verantwortung, diese Integration ist unter Verantwortungvon Lockheed Martin. Und da wird das Crewmodul zusammengebaut.
Tim Pritlove
Aber das eigentliche Modul wird in Deutschland gebaut?
Tobias Langener
Das europäische Service-Modul wird in Bremen gebaut.
Tim Pritlove
Aber ich meine, das Crewmodul.
Tobias Langener
Das Crewmodul wird ja in Amerika gebaut. gebaut.
Tim Pritlove
Ok, das wird in Amerika gebaut. Und integriert wird das natürlich auch allesin Amerika. Das heißt, hier kommt das Service Modul dazu, wird über den Teichgefahren und wird dann wahrscheinlich hier erstmal nochmal vorher gecheckt.
Tobias Langener
Also wir machen einen kompletten Abnahmetest bei Airbus in Bremen.Also das ist ein langer Prozess über mehrere Monate. Werden alle Systeme indem Service Modul wirklich funktional durchgecheckt.Größere Tests für die Qualifikation von dem Service Modul,aber auch von dem QModul, die haben in Amerika stattgefunden,weil man das auch in der Konfiguration testen musste, wo das QModul mit demService Modul verbunden war, zum Beispiel ein Thermal-Test oder ein Struktur-Test und so weiter.Das wurde dann auch schon vor einigen Jahren in Amerika durchgeführt,aber jetzt wirklich für die einzelnen Module, die ausgeliefert werden.Also 2018 haben wir zum Beispiel schon das erste europäische Service Modul an die NASA geliefert.Nach einem langen Abnahmetest, wo wirklich diese funktionalen Ketten,die das Raumschiff hat. Also ich fange vielleicht mal an kurz über die Architekturvon dem Service Modul zu sprechen.
Tim Pritlove
Ja, dann kommen wir mal auf das Service Modul zu sprechen.
Tobias Langener
Das ist ja auch das Hauptthema heute.Das Service-Modul hat im Wesentlichen die folgenden Funktionen.Es ist dazu da, das Crew-Modul zu unterstützen, die Astronauten am Leben zuhalten und alle wichtigen Funktionen im Orbit durchzuführen.Wir haben zum ersten das Antriebssystem, was die Manöver für die Orbitkontrolle,Orbitänderungen und für die Lagerregelung durchführen kann.Dann haben wir das Thermalsystem, was das Service Modul selber thermisch konditioniert,also auf Temperatur hält.Im Weltraum hat man ja das Problem, dass man auf der einen Seite die heiße Sonnehat, die quasi ungebremst auf das Raumschiff strahlt und auf der Rückseite quasiVakuum und schwarze Leere, die halt wirklich sehr kalt ist. Dazu braucht man ein Thermalsystem.Um das auszugleichen und zu kontrollieren. Aber das Thermalsystem hat auch eineSchnittstelle mit dem Crewmodul unddas übernimmt dann sozusagen auch den Thermalhaushalt für das Crewmodul,das ja so noch um sich schön angenehm temperiert da oben bewegen können.Dann haben wir das Power-System, also das System für die Stromerzeugung.Das ist quasi auch mit Historie von ATV.Und auch ganz interessant, wir befinden uns jetzt hier in Nordwijk in den Niederlanden.Das ist eine kleine Küstenstadt, die neben Leiden ist. Das ist vielleicht einbisschen größere Stadt.Und da hat Airbus zum Beispiel eine Filiale in Leiden, die die Solarpanele herstellen für das Raumschiff.Das heißt, interessanterweise kommen diese großen Solarpanele,die an einem Service-Modul dran sind, die ungefähr 14 Kilowatt an elektrischer Leistung produzieren.Hier aus Holland und werden dann in Kennedy erst integriert in das Raumschiff.
Tim Pritlove
Das ist diese ikonische X-Wing-Anordnung, wie man das bei ATV...
Tobias Langener
Richtig, die wurde dann einfach übernommen aus Gründen, dass man sagt,wir müssen halt die Architektur, wir müssen halt viel von der Architektur undden Komponenten vom ATV...
Tim Pritlove
Wie viel macht das aus? Also einerseits, wie viel Prozent der ATV-Technik istsozusagen wirklich mehr oder weniger 1 zu 1 übernommen worden?Und wie viel ist konzeptionell übernommen worden? Wie anders ist das Service-Modul?
Tobias Langener
Also das Service-Modul ist natürlich schon komplett anders von der Architekturher, wie das ATV. Das ATV war halt ein System, das bis zur Raumstation geflogenist und hat da auch einen bedrückten Teil, weil das hat ja gedockt.Also der Docking-Mechanismus zum Beispiel ist am Service-Modul nicht dran,der ist ja im Pro-Modul dran bei Artemis.Und hat halt diesen bedrückten Teil, damit auch Astronauten reinlaufen können.Das haben wir jetzt zum Beispiel nicht.Ja, aber zum Beispiel gab es ein Thermalsubsystem.
Tim Pritlove
Also mit gedrücktem Teil, dass man es unter Druck setzen kann, weil es ist ja Cargo.
Tobias Langener
Genau, also der Cargo muss natürlich, man sagt ja auch bedrückten und unbedrucktenTeil, im Raumschiff, der bedrückte Teil, im Raum gibt es ja nur Vakuum.Das heißt, ein Teil vom Raumschiff ist dann wirklich im Vakuum.Und der bedrückte Teil ist dann da, wo die Astronauten reinlaufen können, wenn es angedockt ist.Und wie bei beim ESM, beim Europäischen Service Modul auch, gibt es halt diesesLebenserhaltungssystem und auch bei Beatemis braucht man das, also mit Luft.Das heißt, wir haben halt Stickstoff- und Sauerstofftanks an Bord im Service-Modulund auch Wassertanks, die halt für den täglichen Bedarf der Astronauten sind.Das ist halt dann über die Schnittstellen verbunden mit dem Crew-Modul.Aber diesen Crew-Moduladapter, der von Lockheed noch angebaut wird,also immer von der Architektur her ist das Service-Modul schon sehr anders wie das ATV.Wo man konnte halt viele Komponenten übernehmen, zum Beispiel unsere Hilfstriebwerke.Im Antriebssystem sind die gleichen, die bei ATV geflogen sind.Die Solarpanele sind sehr ähnlich und auch auf Systemebene gibt es Vergleichbarkeitenfür das Thermalsystem und für das Lebenshaltungssystem.Das consumable storage system heißt das heißt esbei uns immer europäischen service modus naja wie gesagt also das ist auch ich sag mal ein bisschen vielleicht aufder ebene wenn man so ein projekt aufsetzt dass man versucht diese ähnlichkeitenzu einem vorhandenen system herauszustellen um dann entsprechend auch das warnicht dafür zu bekommen dass man so eine gewisse kontinuität auf technologieebene darstellen kann nach dem motto das haben wir doch alle schon erfundendas haben wir alle schon erfunden das brauchen anpassen genau das Das muss man ein bisschen anpassen.Das ist ja bei der NASA nichts anderes. Sie sagen, wir bauen einen Launcherbasierend auf einem Shuttle.Im Endeffekt auch ein komplett neues System und die Hauptkomponenten mussten auch angepasst werden.Klar, die Haupttriebwerke sind die gleichen geworden, aber auch Delta qualifiziert.Also nochmal neu getestet, werden auf einen anderen Betriebspunkt gefahren.Das ist etwas, um zu sagen, wir haben gewisse Industrien, gewisse Komponenten,die vorhanden sind und die nehmen wir halt ins neue Programm mit.
Tim Pritlove
Das macht ja auch Sinn. Ich meine, das ist ja auf der einen Seite,wenn man jetzt wirklich, im Extremfall würde ja Technik eins zu eins übernommen werden.Weil man weiß, diese Komponente funktioniert, die reicht jetzt auch in ihrerSpezifikation für das neue Projekt aus, dann nehmen wir das genauso.Wenn die Spezifikation jetzt nicht ausreicht, dann kann man aber zumindest sagen,aber das Prinzip haben wir schon mal getestet. Wir wissen, dass es grundsätzlichfunktioniert. Wir müssen jetzt hier nicht nochmal irgendwie einen Prototypenschaffen, wo wir uns im Vorfeld vielleicht unklar sind, ob das überhaupt so funktioniert.Und wir wissen, dass da auch genug Luft nach oben ist, weil wir es damals eigentlichgar nicht in das Maximum genutzt haben, aber vielleicht schon mal auf das Maximum getestet haben, etc.Das sind solche Sachen. Und diese Erfahrung, die dann halt auch damit drinsteckt,die ist natürlich auch was wert, die muss dann nicht in Ausbildung gesteckt werden etc.
Tobias Langener
Und forschen. Ja, richtig. Man will natürlich immer auf Komponenten zurückgreifen.Ich sag mal, es ist halt vielleicht nicht vergleichbar wie jetzt zum Beispielein Bulli aus der Automobilbranche.Man kann halt mit dem Bulli immer verschiedene Sachen machen.Da kann man Leute reinsetzen, da kann man aber auch Pakete mit transportierenoder ein Handwerker kann damit seine Arbeit machen.Bei der Raumfahrt ist es natürlich so, dass diese Missionsanforderungen,die wir haben, es gibt halt eine Mission zum Mars, es gibt eine Mission zumMond, es gibt eine Mission zur Raumstation, es gibt eine Mission zum Pluto.Diese Missionsanfahrungen haben einen extremen Einfluss auf die Architekturvon einem System. In dieser Architektur können dann Komponenten drin sein,die vorher schon mal geflogen sind. Das will man natürlich auch immer machen.Also Entwicklungskosten, auch für Komponenten, sind im Raumfahrtbereich sehr hoch.Wenn man ein neues Triebwerk entwickeln müsste, ist man einen sehr hohen Betrag los.Natürlich ist es auch wichtig, dass man das macht und dann auch ein bisschendie Leistungsfähigkeit dieser Komponenten weiterzubringen.Aber auf der anderen Seite, man muss auch nicht das Rad neu erfinden,gerade auf Komponentenseite.Man muss gucken, ob man da jetzt mit dem Vorhandenen schon seine Architektur aufbauen kann.Und das macht man ja generell eigentlich in vielen Industrien, dass man versucht,das zu benutzen, was schon da ist, was ja auch bewährt ist, was eine gewisseQualität hat und wo man vielleicht eventuell auch den den Nutzungsbereich erweiternkann durch weitere Tests und so weiter, das ist dann jetzt auch kein großer Aufwand.
Tim Pritlove
Beziehst du dich jetzt eigentlich auch auf das Triebwerk? Weil ich meine,die Anforderungen für den Antrieb sind ja dann jedoch etwas höher als bei derMission nur zu ISS, oder?
Tobias Langener
Ja, also ich sage mal, vielleicht kann ich da jetzt nochmal,weil das ist ja mein Fachgebiet, so ein bisschen auf das Antriebssystem eingehen.In dem ESM sind insgesamt 33 Triebwerke eingebaut.24 davon sind für die Lagerregelung von dem Orion Raumschiff.Acht sind die Hilfstriebwerke und die werden benutzt oder die sollen benutztwerden, wenn zum Beispiel das Haupttriebwerk nicht benutzt werden kann oder ausfällt.Und das Haupttriebwerk, das heißt, diese 27 Kilonewton-Triebwerk relativ großfür ein Raumschiff, das ist das alte Orbitaltriebwerk vom Shuttle.Und dieses Triebwerk, das da eingebaut ist, dieses OMSI, also Orbital ManeuveringSystem Engine, das Triebwerk, das kommt wirklich auch aus dem Shuttle.Also ich weiß jetzt nicht, was bei Artemis I geflogen ist, aber bei ArtemisIII ist ein Triebwerk von Atlantis eingebaut.Das sind wirklich wiederaufbereitete Triebwerke, die schon mal im Orbit gewesen sind.Und das ist unser Haupttrieb. Die werden von Ariane Group in Lampolzhausen gebaut.Ich weiß nicht, ob du da schon mal von gehört hast, von der Firma?
Tim Pritlove
Da war ich sogar schon mal.
Tobias Langener
Da warst du schon mal. Ich habe mir schon fast gedacht, du kennst dich wahrscheinlichbesser aus in der Raumfahrtsphäre in Europa als ich.
Tim Pritlove
Du hast eigentlich alles gesehen. Da habe ich über Raketenantriebe gesprochen,eine der ersten Sendungen überhaupt.
Tobias Langener
Ja, guck mal, dann kennst du auch die Spezies da. Das ist eine ziemlich bekannteFirma im Raumfahrtsektor auch,die natürlich die Ariane Rakete herstellt und vermarktet, aber auch gerade aufdem Triebwerksektor oder Komponentensektor sehr viel Know-how hat und da auchgute Produkte liefern kann.Und diese Lageregelungs-Triebwerke, die waren auch schon bei ATV im Einsatz.Und dann diese Hilftriebwerke, die werden von Aerojet in Kalifornien gebaut.Das ist eine bekannte amerikanische Firma, die die Raumfahrtantriebe herstellt.Und dieses Triebwerk geht schon zurück im gewissen Maße auf die Apollo-Zeiten.Das ist dann von der Triebwerkseite das System.Dann braucht man natürlich viel Treibstoff, wenn man zum Mond fliegen will undam Mond was machen möchte.Von diesen 25 Tonnen Gesamtraumschiffmasse von Oranien sind ungefähr 8,5 Tonnen Treibstoff sein.
Tim Pritlove
Krass.
Tobias Langener
Also sehr viel. Das ist lagerfähiger Treibstoff, der für alle Triebwerke benutztwird. Das ist quasi in der Mitte von dem Service Modul haben wir vier große Treibstofftanks.Die werden von Ariane Group in Bremen hergestellt.Das ist eine Firma, die da auch sehr viel Know-how und Historie hat auf demBereich von Raumschifftanks.Dann brauchen wir, also wie sowas funktioniert bei diesen Raumschift-Triebwerken heutzutage.Das ist eigentlich state of the art. Es gibt Entwicklungen, um das auch anders zu machen.Man hat einen Hochdruckteil, in dem ein ernährtes Gas gelagert wird.Also in unserem Fall Helium, also wir haben zwei Hochdruck.
Tim Pritlove
Was heißt, ernährtes Gas?
Tobias Langener
Ja, also nicht reaktionsfähig mit anderen Stoffen.Also zum Beispiel, ne ne, also gerade es kann halt einfach nicht reagieren,zum Beispiel Stickstoff oder Helium jetzt in dem Fall. In unserem System benutzen wir Helium.Da sind dann zwei Tanks in dem Raumschiff bei 400 Bar.Und dann haben wir eine wirklich sehr komplizierte Bedrückungsarchitektur,also ganz viele Ventile, mit denen dann dieses Hochdruckgas in diese Treibstofftanks geleitet wird.Und dann wird quasi der Treibstoff rausgedrückt aus den Tanks zu den Triebwerken hin.Das heißt, wenn die Triebwerke Treibstoff gebrauchen, dann fließt dieser Treibstoffaus den Treibstofftanks raus und somit verringert sich der Druck in diesen Tanks.Da muss man von oben wieder Gas nachgeben, dass das System permanent im gewissenDruckbereich sich befindet.
Tim Pritlove
Und dafür benutzt man das Helium?
Tobias Langener
Dafür benutzt man das Helium, genau. Das ist bei vielen Satelliten so,dass es dann für diese lagerfähigen Treibstoffe, gibt es eine Bedrückungsarchitektur.Um sozusagen den Tankdruck immer auf dem richtigen Level zu haben.Diese Triebwerke funktionieren halt nur im gewissen Druckbereich.
Tim Pritlove
Dafür ist Helium natürlich insofern optimal, dass es natürlich wirklich dasreaktionsunfreudigste Gas überhaupt ist. Also es ist der absolute Langweiler im Weltall.Andererseits ist Helium auch sehr schwierig zu speichern eigentlich.
Tobias Langener
Ja, also ich sag mal, Helium geht noch. Ich glaube, bei Wasserstoff wird es dann spannend.Also Helium ist ein der leichtesten oder zweitleichtesten Gas.Dementsprechend flüchtig, aber normalerweise. Wir haben natürlich Probleme mit Dichtheit.Das ist immer ein Problem in einem System, wo Fluide sind, also Gase und Flüssigkeiten.Aber das wird von Airbus natürlich alles vorher getestet.Das hat man im Griff. Gerade externe Leckage tritt eigentlich so nicht auf.Das wäre ja auch schlecht, wenn man im Orbit ist und man plötzlich wieder Gasoder Treibstoff verliert. Dann hätte man wieder so ein Apollo 13 Szenario unddas möchte man natürlich vermeiden.Aber gut, das wird natürlich alles vorher getestet, auch mehrmals,dass so etwas nicht auftreten kann.Das ganze System ist dann voller Ventile, sag ich mal. Man muss ja dann auchden Treibstoff entsprechend zu den verschiedenen Triebwerken hinleiten.Da gibt es dann verschiedene Ventile, die dafür da sind in dem System.Typischerweise werden die Rohrleitungen im System auch geheizt,um vorzubeugen, dass der Treibstoff einfriert.Wie gesagt, im Weltraum ist ja eine extreme Bedingung. Es kann ja wieder ganzheiß sein oder ganz kalt. Und natürlich wäre es für das Antriebssystem sehrschlecht, wenn der Treibstoff einfriert, weil dann kommt keiner mehr am Triebwerk selber an.Dann glättet man da oben rum und wartet bis vielleicht wieder aufgetaut ist,aber das ist natürlich auch nicht so einfach, gerade wenn es ein permanentes Problem ist.Und wie gesagt, dann um dieses Antriebssystem zu qualifizieren,hat die ESA dann im Rahmen des Projektes ein ein Qualifikationsmodul,also ein Antriebssystemqualifikationsmodul in Auftrag ergeben.Das wurde damals bei OHB, das ist ja auch ein deutscher Raumfahrtkonzern mitverschiedenen Niederlassung auch in verschiedenen europäischen Ländern bei OAB Schweden.Dieses Antriebssystem Qualifikationsmodul in Auftrag gegeben,was quasi ein Nachbau des wirklichen Flugantriebssystems ist,um damit halt zu zeigen, dass alle Manöver geflogen werden können.Dieses Modell wurde dann nach zu NASA, nach White Sands in New Mexico geflogen.WhiteSands Test Facility, das ist eine Einrichtung der NASA,die mitten in der New-Mexican-Desert ist.Da wurden auch schon das Apollo-Antriebssystem getestet und auch zum Beispieldieses Triebwerk vom Shuttle. Also alle lagerfähigen Antriebssystemtests werdenda in WhiteSands durchgeführt.Dann haben wir über Jahre dieses Antriebssystem getestet. Die letzten Testshaben, glaube ich, 2020 noch stattgefunden.Und so macht man das eigentlich vom Prinzip her. Man hat die Komponenten aufKomponenten-Eben, die man qualifiziert und so testet, dass sie der Anwendung entsprechen.Und das Gleiche macht man dann für das Subsystem auch, dass man dann Tests durchführt,wo man dann zum Beispiel mal eine komplette Mission durchläuft,wo man halt alle Triebwerke feuert,wo man das Haupttriebwerk mal für 10-15 Minuten anhat und den kompletten Sprit unten rausjagt,um zu zeigen, mein System mit der Bedrückungsarchitektur kann so einen Burnsupporten und gleichzeitig auch noch Lageregelung machen.
Tim Pritlove
Wie viel Redundanz ist in diesem System?
Tobias Langener
Ja gut, wir haben eigentlich eine Federtoleranz auf allen funktionalen Ketten.
Tim Pritlove
Was heißt das?
Tobias Langener
Man kann halt einen Fehler haben.Und man kann trotzdem noch die Mission zu Ende fliegen. Man wird dann zwar ineiner Situation sein, wo man sagt, okay, jetzt haben wir da einen Fehler,der nächste Fehler könnte eventuell fatal sein, wir fliegen jetzt nach Hause.
Tim Pritlove
Das wird dann die... Also im selben System. Im selben System.Nicht insgesamt ein Fehler und dann ist vorbei, sondern pro Subsystem.
Tobias Langener
Aber das Problem ist ja bei dieser Sache, wenn man jetzt in einem System einenFehler hat, kann der nächste Fehler wieder auch in dem gleichen System auftreten.Das ist ja nicht gesagt, dass das dann im anderen ist. Das heißt,normalerweise, wenn man einen Fehler hat und man hat nicht irgendwie andersnoch eine Redundanz, die irgendwo herkommt.Es gibt auch Fälle, da hat man mal doppelte Redundanz drin aus irgendwelchenGründen oder man hat eine operationelle Redundanz, dass man sagen könnte,okay, das Teil steht jetzt nicht zur Verfügung, aber wir können es auch anders machen.Normalerweise ist das dann ein Fall für loss of mission. Das heißt,man muss dann nach Hause fliegen, wirklich.Weil der nächste Fehler kann ja wieder da in dem System auftreten,sodass es dann nicht mehr zur Verfügung stehen würde.Aber einen Fehler können wir auf allen Systemen tolerieren. Okay.
Tim Pritlove
Das heißt, im Triebwerkssystem gibt es alles zweimal. Genau.
Tobias Langener
Deswegen gibt es auch zum Beispiel diese Hilfstriebwerke. Das ist jetzt malein Beispiel, wo man das gut illustrieren kann. Wir haben das Haupttriebwerk,dieses OMSI-Triebwerk vom Shuttle.Wenn das aus irgendwelchen Gründen mal ausfällt, ein Ventil geht nicht auf oderso was, hat man halt diese Hilfstriebwerke.Acht Stück an der Zahl, mit denen dann diese Hauptmanöver geflogen werden können.Natürlich ist die Brennzeit dann länger.Weil die nicht so viel Schub haben. Genau. Aber die sind so ausgelegt,das System ist so ausgelegt natürlich, um solche Manöver auch zu supporten.Das heißt, anders gesprochen, was halt nicht passieren darf,ist zum Beispiel Haupttriebwerk fällt aus und die Selbsttriebwerke fallen aus.Das geht ja nicht. Dann hat man natürlich ein Problem. Aber das sind ja zweiFehler, die dann in dem gleichen System auftreten würden. Das gleiche auch beiden Lageregelungstriebwerken.Also die sind komplett voneinander getrennt redundant. Wenn da auf einer Seitevon dem Langerungstriebwerk eine Lackage entsteht,kann man zum Beispiel dann dieses Triebwerk isolieren, die Ventile zu machen,die zu diesem Triebwerk hinführen und dann einfach das redundante Triebwerk dazu benutzen.Und dann muss man dann gucken, ob das wirklich dann schon Fall ist,um nach Hause zu fliegen oder nicht.Also im Prinzip ja, aber vielleicht kann man das dann operationell irgendwieumgehen, das ist dann noch nicht nötig. Aber das ist dann so eine Sache,die dann im Detail sich angeguckt werden kann.
Tim Pritlove
Ja, höhere Redundanzen gibt es ja meistens nur bei Missionen,die jetzt wirklich viele, viele Jahrzehnte im Einsatz sein könnten,im Idealfall oder zumindest so.Oder eben sehr weit weg sind und nicht die Option haben, mal eben wieder nach Hause zu fliegen.
Tobias Langener
Redundanzen sind wichtig natürlich, weil wir Astronauten an Bord haben.Deswegen macht man das ja auch so und damit beschränkt man dann sein Risikound erhöht seine Reliability.Das ist natürlich ganz wichtig bei so einem System. Es können viele Fehler auftreten,aber man muss halt nachweisen beim Entwurf von so einem Raumschiff,dass man mit einer gewissen Reliability die Mission zu Ende fliegen kann.Das ist wichtig. Das muss auf allen Ebenen gezeigt werden.Und ich sag mal, es gibt glaube ich,wie gesagt, vom Pro-Modul her habe ich so ein beschränktes Wissen,weil natürlich das Pro-Modul in Amerika gebaut wird und wir quasi durch dieseExport-Control-Geschichte da jetzt auch keine gute Visibility haben, was das angeht.Aber zum Beispiel von dem Flugcomputer her, was ja wirklich ein zentrales Dingist, da gibt es eine höhere Renundanz. Also nicht für alle Systeme,aber zum Beispiel für das Antriebssystem.
Tim Pritlove
Kommen wir mal auf die Artemis-1-Mission, die jetzt gelaufen ist im letzten November.Der Start hat sich ja relativ lange verzögert, gegenüber zwei Monate?
Tobias Langener
Ganz ehrlich, ich bin am Anfang 2018 hier im Projekt angefangen.Seitdem ich das eigentlich immer sehe, ist es schon in sechs Monaten.Das ist natürlich nicht eingetreten, wie man weiß. Wir sind ja im November jetzt gestartet.Gut, aber das erste ernste Datum war eigentlich Februar 2022.Bis man dann auch gesehen hat, okay, es wird schwierig, weil die Hauptstufe der SLS-Rakete,die wurde auch nochmal komplett getestet, also die geflogen ist,wurde quasi am Boden einmal komplett durchgetestet, man hat die Komplette,ja, hat sie komplett betankt und komplett entleert über acht Minuten burnen,um einfach zu zeigen, okay mit der Stufe können wir die Mission fliegen,das ist unser Qualifikationstest.Ja und da gab es dann auch wirklich Verzögerungen und dann wurde die Stufe halt von,das ist im Süden der USA, ich weiß gar nicht in welchem Bundesstaat,das ist auf jeden Fall, wo dann erstmal per Bar Kasse dann diese Stufe nachKennedy gebracht und musste dann da integriert werden mit den Boostern und so weiter.So ein langwieriger Prozess. Und das hat dann schon mal dieses Februar Datumweiter ins Frühjahr geschoben.
Tim Pritlove
Also es ist deshalb verzögert worden, weil man nochmal einen Test machen wollte,den man so vorher nicht eingeplant hat?
Tobias Langener
Der war geplant und bei dem Test gab es einen Abbruch nach einer Minute ungefähr.Da wurde halt ein Sensorwert zu hoch und dann haben wir gesagt,ok, jetzt automatischer Abbruch bei dem Test. Dann haben wir das nachher nochmalfeinjustiert, sich angeguckt, die Daten, es gab nicht wirklich ein Problem.Aber das hat dann schon wieder ein, zwei Monate gedauert, bis man dann sagenkonnte, wir können den Test wiederholen. Das ist ja Raketentechnologie,da kann man dann nicht sofort am nächsten Tag wieder so eine Stufe dann volltanken.Und außerdem war das ja auch das Flugmodell. Das war ja nicht so,dass das ein Testmodell war, sondern das war ja wirklich das,das Flugmodell von der Rakete, was fliegen sollte.
Tim Pritlove
Also Februar hat nicht funktioniert.
Tobias Langener
Aber wenn es überhaupt nicht funktioniert, dann hieß es irgendwann mal April.Und da sah man auch schon, okay, das klappt nicht, das kriegen die in Amerikanicht hin. Also das Service Modul, muss ich ja sagen, war seit Ende 2018 inAmerika, ist dann natürlich integriert worden.Das hat auch mehrere Jahre gedauert, bis das dann komplett durchgetestet undbetankt war. Wir haben betankt Anfang 21, ich glaube im März 21.Und wir sind dann, ja, das Raumschiff wurde wirklich dann im März 21 betanktund wir sind Ende 22 geflogen.Also wir sind anderthalb Jahre quasi betankt am Boden gestanden.Also von der Raumschlussseite, von Orion her, waren wir fertig.Wir hätten auch Mitte 21 schon fliegen können.Aber der SLS hat halt ein bisschen gedauert.
Tim Pritlove
Was macht man denn dann in der Zwischenzeit? Ich meine, Däumchen drehen oder?
Tobias Langener
Ja, das machen wir bei uns im Projekt garantiert nicht.Also ich muss sagen, es ist wirklich ein sehr anspruchsvolles Programm,weil wir ja auch weitere Flugmodelle ausliefern.Wir haben ja erst im 1. gut geliefert 2018, Aber die formale Qualifikation liefdann auch bis zum Ende 2020.Also das hat das ganze Papier. Noch war das, dass die ESA gesagt hat,okay, das Modul ist für den Nutzen, der angedacht ist, qualifiziert.Das ist ja wieder Abnahme, soll ich mal. Und dann gab es ja ESM2,was ja auch schon im Bau befand. ESM3 auch schon. Die Komponenten werden schonproduziert für ESM4, ESM5, ESM6.
Tim Pritlove
Genau, weil das wird ja auch nicht wiederverwendet. Das wurde hochgeflogen unddas tut seinen Dienst. Aber es kehrt ja nicht zurück. Also braucht man für jedeMission nochmal ein neues Modul.
Tobias Langener
Richtig. Das ist so. Der Aufwand dieses Systems zu recovern wäre wesentlichgrößer und hätte auch einen riesigen Impact auf die Systemarchitektur,als das jetzt immer wieder neu zu bauen und das dann verglühen zu lassen.Das ist natürlich ein bisschen für mich kein Problem. Manche Leute sagen auchschade, jetzt habe ich da vier Jahre lang daran gearbeitet an dem Teil und jetzt ist es verglüht.Ich meine, für mich ist das halt der Zweck. Er wird dafür gebaut,dass er dann am Ende verglüht. Er hat eine gewisse Lebensdauer,die Lebensdauer ist dann zu Ende und dann kommt ja schon das Neue.Service Modul, also das ESM2, haben wir.Ende 2021 schon nach Florida ausgeliefert.Und gerade in Bremen sind die schon sehr weit fortgeschritten,das Service-Modul für Artemis 3 zu integrieren.Da ist jetzt geplant, dass im Herbst die Auslieferung stattfindet.Das ist ja dann auch das Service-Modul, das ist ja sehr besonders,das ist ja das Service-Modul für die eigentliche Mondlandung.Das steht da jetzt schon sehr weit fortgeschritten rum.Artemis 2 wird ja gerade getestet in Kennedy. Wir erwarten, dass das komplettdurchgetestet ist im April.Und dann wird es verbunden mit dem Crew Module für Artemis 2,wo dann das erste Mal die Astronauten drinfliegen.Also wirklich eine sehr spannende...
Tim Pritlove
Also Europa ist im Zeitplan, kann man sagen.
Tobias Langener
Europa ist im Zeitplan. Also wir schlagen uns wirklich sehr gut auch dank Airbus,die auch immer wieder gucken, wie sie die Planung optimieren können und dieProduktion verbessern können.Ganz klar. Jetzt bei, das ist je nachdem von der Mission, ob es jetzt Raumschiffist oder Launcher, ich denke mal bei Artemis 3, ist es von der Planung her sehr anspruchsvoll.SpaceX muss natürlich auch erstmal die Landefähre bauen und fliegen.Bevor sie damit auf den Mond landen können und bis jetzt haben wir natürlichauch keine Hardware gesehen.
Tim Pritlove
Genau, das ist noch ein bisschen Zukunftsmusik, auch wenn SpaceX ja bisher gezeigthat, dass sie ganz gut performen können, wenn es mal drauf ankommt.Bleiben wir mal bei Artemis 1.Also Service Modul ist schon lange fertig. Das Problem war am Ende der Launcher,die SLS, weil man wollte einfach sehr, sehr, sehr vorsichtig sein,weil zumindest eins ist ja im Prinzip auch der Test sozusagen.Das ist der erste Flug, wo die Rakete das erste Mal fliegt,das ist der erste Flug, wo das Service Modul und die neue Orion-Kapsel fliegtund wo man ja auch einen komplett anderen Anflugsweg geplant hat,als das jetzt bei den Apollo-Missionen waren, einfach um nochmal Treibstoff auch zu sparen.Das ist ja so ein ganz pfiffiger Gravity Assist, der dort geflogen wurde.
Tobias Langener
Ja, das stimmt. Also vielleicht kann ich ja mal durch die Mission durchgehen.
Tim Pritlove
Genau, du wolltest mal jetzt zum Start kommen und dann können wir das ja mal Schritt für Schritt.
Tobias Langener
Also nachdem wir dann schon im September in Houston waren, wo dann ja zweimalder Start abgebrochen wurde, aus technischen Gründen, gab es dann ja noch zweimaleine eine Verzögerung wegen dem Hurricane.Stimmt. Das heißt, da gab es erstmal den Hurricane, wo wirklich viel Schadenentstanden ist in Florida, was dann den neuen Starttermin auf den 14.11.Geschoben hat und dann wirklich Woche vorher kam dann wieder ein Hurricane unddie Rakete stand ja schon draußen in dem Wetter.
Tim Pritlove
Und musste wieder reingeholt werden.
Tobias Langener
Nein, diesmal beim zweiten Mal ist sie nicht wieder rein geholt wollen die draußengeblieben. Ja also ich weiß nicht ob es eine Kategorie Kategorie 1 Hurricanewar oder im Endeffekt nur ein tropischer Sturm da gibt es ja dann diese da binich jetzt auch Experte Hurricanes.Also es war schlechtes Wetter aber es hat ordentlich Es war sicher,dass es passiert ist. fast wie in Holland heute, nur nicht so warm dabei.Deswegen wurde der Starttermin von 14. auf den 16.11.Verschoben, weil dieser Feuer, dieser Hurricane durchlief und die mussten nochmalden Launcher und das Raumschiff angucken und hätten den 14.11. nicht geschafft.Naja, und dann, gut, da waren wir halt mit unserem Team, also unser Team war quasi zweigeteilt.Hier bei ASTEC haben wir einen Raum, wo die Telemetrie ankommt,wo auch die Daten des Raums schlusslich eingeguckt werden können.Und wir haben natürlich auch in Houston die Mission unterstützt.Das heißt, ich war dann zum Beispiel mit einem Kollegen von Airbus in Houston,aber auch bei allen anderen Subsystemen.Wir waren ungefähr 20 Leute aus Europa im Kontrollzentrum in Houston,wo wir dann den Start und den Flug von SLS und Orion verfolgt haben.Und halt auch während des Fluges haben wir dann mitgeholfen, die Daten auszuwerten,die Systeme zu monitoren, um einfach zu gucken, ob alles im grünen Bereich ist,dass es keine Probleme gibt, über die sich Houston Sorgen machen muss.Naja, und da kann ich gleich noch mal drauf zukommen.
Tim Pritlove
War das eigentlich, ich meine, ich kann mir vorstellen, dass das schon für dieamerikanische Seele auch nochmal so ein besonderer Moment war,der Start dieser Mission, oder?
Tobias Langener
Ja, selbstverständlich. Also man hat zum Beispiel auch, jetzt hatten wir beiArtemis, bei dem Launch am 16. auch einen Nachtlaunch.Da war in Kennedy jetzt nicht so ganz viel los, aber beim ersten Ansatz,Ende August, da ja hunderttausende Menschen in Florida.Kamala Harris als Vice-President war vor Ort, da wurde die Nationalhymne gesungen,da gab es Flyby's, das war richtig ein Event.Also ich habe auch viele Bekannte in Amerika und das haben die in den Medienmitbekommen, die haben sich darauf gefreut, dass das stattfindet.Das war schon ein bisschen anders als in Europa, also in Europa war das natürlichauch in den Medien, aber das ist natürlich auch ein nationales,stolzes, nationales Projekt und Mission, wo wir als Europa...Und das möchte ich noch mal hier auch feststellen, als Juniorpartner mit dabeisind, aber wir sind da als Partner mit dabei.Unsere Industrie und auch die ESA sind halt in der Lage heutzutage,so ein Modul zu liefern und bei einer Mondmission mit dabei zu sein.Das muss man sich mal auch auf der Zunge zergehen lassen. Wenn man sagen würde,okay, wir hätten in den 60ern oder in den 60ern schon da mitgemacht bei so einer Mission wie Apollo.Das wäre natürlich Wahnsinn gewesen. Und jetzt sind wir halt in der Lage dazu, das zu tun.Und das ist auch für uns im Projektteam, aber auch für die Leute,die Raumfahrt interessiert sind in Europa natürlich was ganz Spezielles, denke ich.
Tim Pritlove
Ja, kann ich an der Stelle nochmal auf Raumzeit Nummer 98 verweisen.Da habe ich nämlich mit Helmut Trischler mal die Geschichte der europäischenRaumfahrt aufgemacht, also speziell natürlich dann auch die der ESA.Und das ist schon bemerkenswert, welchen Weg man genommen hat,weil zu Apollo-Zeiten war natürlich hier mit europäischer Raumfahrt noch nichts zu sehen.
Tobias Langener
Ja, soweit ich weiß, war hier eine Kuhwiese, wo wir heute sitzen.Das war in den 60ern war hier nicht, da war Sumpf.
Tim Pritlove
Aber jetzt auch so in Houston im Kontrollzentrum, ist das dann alles überlagertvon der Wichtigkeit der eigenen Arbeit in dem Moment oder hat man das irgendwieauch schon gemerkt, dass da so eine gewisse Emotionalität sich breit gemacht hat?
Tobias Langener
In Houston ist das so aufgebaut, also wir haben das in einem Kontrollzentrumhaben wir den Control Room, da sitzen dann diese Flycontroller,was quasi unser Darmstadt ist, also wir haben bei der ESA ja auch ein Kontrollzentrum in Darmstadt.Das sind die Leute, die wirklich auch die Kommandos an das Raumschiff schickendürfen und das dann fliegen dementsprechend.Und wir zusammen mit den amerikanischen Ingenieursteams saßen in der MissionEvaluation Room, wo quasi viel Telemetrie reinkommt, wo man sich wirklich dieDetails von den Systemen anguckt.Aber wir haben im Endeffekt die gleichen Displays wie die Flugcontroller zurVerfügung und wir haben uns das genauso angeguckt wie die auch.Bildschirme, kann man sich ja dann so vorstellen.Für die Amerikaner war das ein sehr wichtiges Programm, weil da jährlich Milliardenin das Projekt gesteckt wurden.Es gab auch viele Stimmen, die sagten, das ist ein Dinosaurierprojekt,das alte Technologien mit alten Industrien verwendet.Warum nehmen wir nicht einfach SpaceX oder Blue Origin und machen da alles mit?Dass die NASA nur noch Verträge rausgibt für den Service und nicht mehr so wiejetzt an der Entwicklung tief beteiligt ist.Aber Gott sei Dank hat ja alles sehr gut funktioniert bei Artemis I und ichglaube, diese Stimmen sind jetzt so ein bisschen, merkt man auch,auf Twitter und so ein bisschen ruhiger geworden, weil natürlich jetzt ein Erfolg da ist.Das Programm ist immer noch teuer und bewegt sich manchmal auch ein bisschenschwerfällig, aber man hat eine erfolgreiche Mission zum Mond geflogen.
Tim Pritlove
Und das wäre jetzt auch wirklich schlimm gewesen, wenn das gescheitert wäre.
Tobias Langener
Ja, das wäre...
Tim Pritlove
Also, man weiß nicht... Es ist immer schlimm, wenn was scheitert,aber ich glaube, das wäre dann schon wirklich sehr bedrohlich geworden für die NASA.
Tobias Langener
Ich denke auch.Generell, wahrscheinlich hätte man dann den Ansatz der Großprojekte der NASAvielleicht in Frage gestellt.Also, wenn das dann vor 20 Jahren passiert wäre, gab es ja keine Alternative.Aber jetzt gibt es halt in der Privatindustrie durchaus Kompetenzen und andereHerangehensweise an Raumfahrtprogramme, wo man vielleicht schneller und besser dabei ist.Aber auf der anderen Seite ist das ja auch ein so komplexes und spezielles System.Und die NASA hat natürlich jahrzehntelange Erfahrungen auf dem Gebiet auch,muss man sagen, die natürlich auch nützlich ist und man auch nicht vernachlässigendarf. Man darf jetzt nicht sagen, warum geben wir das nicht alles an die private Industrie.Der Ansatz der ESA ist ja immer ein bisschen, wir sind ja ein bisschen mehrals Agentur, als Procurement Agency da im Vergleich zu NASA.Die NASA hat ja wirklich eine Abteilung, wo entwickelt wird und das dann quasider D-Industrie vorgegeben wird.Das ist noch ein bisschen anders hier bei der ESA. Wir sind noch ein bisschenleaner als die NASA. Also ich sag mal im Vergleich, es sind dreimal so vieleLeute von der NASA an dem ESM-Projekt, beschäftigt als wie bei der ESA.
Tim Pritlove
Wirklich?
Tobias Langener
Ja, das ist halt so. die sind da sehr viel.Da sind wir halt sehr lean. Wir arbeiten quasi unter einem sehr großen Pensum,um das alles zu verfolgen und von unserer Seite her zu shapeen.
Tim Pritlove
Nicht schlecht. Kommen wir zurück zum Start. Du warst in Houston,oder nicht? Genau. Wir sind jetzt alle mal in Houston.Gewisse Nervosität macht sich breit, aber ich bin mir sicher,dass es total überlagert von der üblichen Professionalität, die die Leute indem Moment an den Tag legen. Der Start gelingt am 16.11.Das Ding boostet halt irgendwie los und wenn die SLS sozusagen ihre Aufgabeerfüllt hat, gibt es eine Trennung.Das heißt, ab dem Moment übernimmt auch das Service-Modul den Antrieb.Oder gab es noch eine zweite Stufe? Nein, gab es nicht.
Tobias Langener
Es gab eine Oberstufe bei der Rakete. Das heißt, man hat diese Translunar Injection Eyes.Das ist quasi das Manöver, was von der Oberstufe durchgeführt wird.Also die Oberstufe mit Orion trennt sich vom SLS und macht dann einen großenBoost, um das Raumschiff Richtung Mond zu schicken.
Tim Pritlove
Und wie genau war die Injektion an der Stelle? Ist die gut gelaufen?
Tobias Langener
Die ist sowohl, also gerade der Booster hat, also Booster SLS hat sehr gut funktioniert.Die Oberstufe auch präzise auf die Flugbange kommen zum Mond und dann findet diese Trennung statt.Das ist nach ungefähr zwei Stunden, glaube ich, findet die Trennung statt,zwei Stunden nach dem Start.Und dann übernimmt quasi das Raumschiff und das Servicemodul.
Tim Pritlove
Zwei Stunden, das war echt krass viel.
Tobias Langener
Ja, gut, man startet halt erstmal, macht dann sozusagen eine Umrundung fastum die Erde, Da sind ja schon mal so ungefähr 90 Minuten, dann wartet man kurzund dann findet das Manöver statt, um vom Erdorbit rauszukommen Richtung Umrund.
Tim Pritlove
Also um erst mal sozusagen den richtigen Punkt zu finden, wo man dann los kann.Wo man dann los kann, genau. Weil das hängt dann immer davon ab,wann man jetzt genau starten... Im Idealfall startet man ja genau so,dass man gar nicht erst nochmal umrunden lässt, oder?
Tobias Langener
Nein, eigentlich ist das so geplant, dass man nicht direkt da jetzt...Man hat ja gewisse Orbitmechaniken um die Erden drum herum, die man nicht jetzteinfach so übergehen kann.
Tim Pritlove
Ja, ich wollte auch nichts übergehen. Ich frage mich nur, warum man nicht einfachdirekt den richtigen Punkt finden kann. Was wird durch diese zusätzliche Umrundung noch gewonnen?
Tobias Langener
Ja, das ist eine gute Frage. Entweder ist das wirklich so ein Sicherheitsaspekt.Ich bin jetzt kein Orbitmechaniker, aber entweder ist das jetzt ein Sicherheitsaspekt,um erstmal einen stabilen Erdorbett zu haben. Man ist ja nie richtig einmalrum, man fliegt da quasi so dreiviertel rum.Und wenn dann was schief gehen würde, würde man erstmal noch mal im Erdorben bleiben.Wenn dieses CLA nicht funktionieren würde aus irgendwelchen Gründen.Diese Translunar Injection.
Tim Pritlove
So, also die SLS hat dann quasi ihre Schuldigkeit getan. Die Oberstufe ist dann auch fertig.Trennt jetzt Orion ab. Und Orion besteht eben aus dem Service-Modul und aus dem Crew-Modul.Und das zusammen ist jetzt auf einer Trajektorie Richtung Mond.
Tobias Langener
Richtig.
Tim Pritlove
Und diesmal hat man aber den Mond ziemlich scharf angeschnitten, sozusagen,indem man – also man muss sich ja immer klarmachen,so, Mond dreht sich halt langsam um die Erde,braucht ja einen Monat, aber man kommt jetzt sozusagen nicht von hinten und bremst dann ab,sondern man kommt sozusagen von vorne, macht so eine halbe Umrundung um denMond, fliegt sozusagen der Mond dem Mondorbit entgegen und lässt sich dann vom Mond abbremsen.Das ist ja sozusagen so ein bisschen das Gegenteil, was man eigentlich normalerweiseso kennt. Oft werden ja Planeten, also alle Körper mit ausreichend Masse,werden ja in der Regel zur Beschleunigung benutzt, aber genauso kann man das ja auch zum abbremsen.
Tobias Langener
Ja, sicher, also hier, man muss sich das ja so vorstellen, wenn man in der Mitte,wenn man jetzt nicht so diese Konstellation vorstellt, in der Mitte ist dieErde und da dreht sich der Mond drumherum. Einmal wie du es richtig gesagt hast,das dauert halt einen Monat, bis der Mond einmal rum ist.Und das Raumschiff rein sollte jetzt in diesen Distant Retrograde Orbit.Wenn man sich eine Skizze anguckt von dieser Mission, sieht das immer aus wieein Kreis um den Mond. Aber im Im Endeffekt was es ist, ist,dass das Raumschiff auch...In eine Umlaufbahn um die Erde fliegt.Diese Outbound Powered Fly, weil das ist das erste große Manöver,was von dem Service-Modul durchgeführt wird, das lenkt das Raumschiff nah amMond, und der Mond nimmt dann das Raumschiff mit.Dadurch wird das Raumschiff durch die Schwerkraft vom Mond in diesen DistantRetrograde Orbit geflogen. Das ist natürlich noch ein bisschen kompliziertervon der Bahnmechanik her.Aber ich fliege dann erstmal mit dem Mond mit und verändere dann meinen Abstandund dadurch sieht das dann nachher aus, als ob ich da einen Kreis drum fliege.Und dann, also dieser Transfer von der Erde bis zum Mond hat jetzt 6 Tage gedauert ungefähr.Und dann wurde dieses Outbound Powered Flyby, da war man glaube ich auf 160Kilometer Höhen, also sehr nah wirklich an der Mondoberfläche.Und wurde dann quasi mitgenommen in diesen Distant Retrograde Overt,wo man dann auch so um die sechs, sieben Tage geblieben ist und dann hat mandieses Return Powered Flyby Manöver geflogen.Das heißt im Endeffekt dadurch dann wieder durch die Mondschwerkraft Richtung Erde katapultiert.
Tim Pritlove
Also man nutzt sozusagen die Schwerkraft des Mondes zweimal aus,das Ganze wird aber auch nochmal von so einem Burn begleitet.Ja genau. das mal angeschaut. Das ist wirklich ganz interessant,weil du sagst, es hängt immer so ein bisschen davon ab, von welchem Körper ausschaut man sich jetzt eben diese Bahn an.Aus Sicht des Mondes ist es halt so, da kommt eben dieser Körper angeschossen,fliegt sehr nah an ihm vorbei, bremst selber noch mal ein bisschen ab,aber im Wesentlichen ist es halt die Anziehungskraft des Mondes,die das Raumfahrzeug abbremst.Daraus ergibt sich so ein elliptischer orbit um den um den mond herum und wennman das zweite mal am mond vorbeikommt.Bremst man schon wieder beschleunigt und zurückgeflogen. Wenn man das ganzevon der Erde aus betrachtet, macht das Raumfahrzeug eigentlich nur eine große Ellipse wieder zurück.
Tobias Langener
Da gibt es tolle Animationen auch bei uns auf unserer Webseite.In diesen zwei verschiedenen Reference Frames, in diesen Bezugsfenstern.Also wenn man da jetzt drauf guckt und im erdfesten Koordinatensystem,wo man dann sagt, der Mond dreht sich immer so mit und man guckt sich dann an,wie sich dann relativ dazu das Raumschiff bewegt, dann ist das quasi eine Ellipsedahin und dann halt so ein Kreis um den Mond rum und dann wieder eine Ellipse zurück.Wenn man sich jetzt anguckt, dass die Erde sich quasi im Mittelpunkt ist undder Mond dreht sich um die Erde in diesem Koordinatensystem,dann fliegt das Raumschiff quasi mit dem Mond mit, mit einem gewissen und variierenden Abstand.Aber das ist ja dann auch in der Realität so, auch wenn ich im wirklichen Mondorbitbin, dann bin ich ja auch um den Mond rum und fliege da mit dem Mond mit.Relativ gesehen zur Erde bewege ich mich dann eher so wie der Mond.Das ist natürlich auch das Antriebsvermögen vom Orion, das ist geringer alsbei Apollo, weil Apollo hat ja diesen Einschuss in den lower lunar orbit gemacht.Da braucht man halt ein bisschen mehr Antriebsvermögen für.Hier hat das System halt ein bisschen weniger Antriebsvermögen und dadurch könnendann solche Manöver durchgeführt werden, also mit diesem Powered Flyby und soweiter. wo man halt dann die Schwerkraft des Mondes benutzt,um eine Geschwindigkeitsänderung an dem Raumschiff durchzuführen.
Tim Pritlove
So, wie sah das jetzt aus der technischen Begleitung aus?Ihr wart da jetzt sozusagen in Newston und jetzt ging es ja leider drum.Also du warst dann auch die ganzen Zeitraum über in Newston.Ja, stimmt. Missionsverlauf. Was hat denn jetzt funktioniert und was hat denn nicht funktioniert?Weil irgendwas funktioniert ja immer nicht. Ich erzähle dir,dass jetzt alles problemlos funktioniert hat.
Tobias Langener
Also, ich muss sagen, man kennt ja auch seine, ich spreche jetzt vom Antriebssystem,man kennt ja auch seine Schwachstellen im System bzw.Nicht unbedingt Schwachstellen, sondern vielleicht die Komponenten oder dieSubsysteme, die so ein bisschen einem während der Entwicklung Kopfzerbrechenbereitet haben. Da denkt man, oh Gott, hoffentlich klappt das alles.Im Antriebssystem hat wirklich alles super funktioniert. Es gab im Interview,da gab es alle paar Tage Interview mit den NASA-Projektleitern,da fragte ein Reporter auch, welcher Schulnummer würden sie dem Antriebssystemgeben, und der Flight Director aus dem Kontrollzimmer hat gesagt,straight A, also halt eine Glatte 1.Das war natürlich sehr gut für uns und vor allen Dingen die Kollegen in Bremen,die das System ja im Wesentlichen entworfen und gebaut haben,dass das so gut funktioniert alles.Es gibt natürlich immer so kleine Abweichungen. Ich will es nicht mal als Anomaliebezeichnen, weil gut, man fliegt das zum ersten Mal, das ist ein paar Sachen, paar Daten oder...Das Verhalten vom System mal ein bisschen anders ist, wie man es ausgelegt hat.Das ist, glaube ich, normal.
Tim Pritlove
Anomalie heißt ja auch nur, irgendein Grenzwert wird überschritten,den man eigentlich nicht überschritten haben wollte.
Tobias Langener
Ja, oder man hat wirklich auch operationelle Probleme. Klar,wir haben viele Anomalien aufgeschrieben, weil du sagst, es wurde ein Grenzwert überschritten.Formal war es eine Anomalie, aber es hatte einfach technisch keinen Einfluss aufs System.Es gab auch, und das wurde auch in der Presse gesagt,bei uns im Power Subsystem, Da gibt es diese Power Conditioning and DistributionUnit, also diese Elektronikbox, die den Strom von den Solarpanelen kriegt,Load Current Limiters, also so eine Art Sicherung, die da eingebaut sind.Die sind hin und wieder mal rausgeflogen und wir wussten nicht so richtig, warum.Aber das ist dann wie zu Hause, man kann die dann wieder reinklicken über einenBefehl und dann läuft das wieder ein paar Tage und dann ist sie mal wieder rausgeflogen.Das heißt, es war jetzt keine permanente Degradation von dem System.Das ist eine der Sachen gewesen, die den Leuten im Baubereich ein bisschen Kopfzerbrechen bereitet haben.Aber nicht wirklich, dass man sagen würde, wir haben jetzt Redundanz verloren.Wir wissen, dass es ein wiederkehrendes Problem ist, was jetzt für AtomS2 behobenwird. Da sind wir jetzt schon dran.Aber also wirklich, also vom...Crew-Modul, vom Service-Modul lief alles wirklich sehr, sehr gut.Also ich selbst überrascht, also persönlich muss ich sagen mit der Vorgeschichte.
Tim Pritlove
Lief denn auch alles automatisch ab oder musste man auch jetzt sozusagen manuellnoch irgendwas freischalten? Oder war das im Prinzip alles vorbestimmt?
Tobias Langener
Im Prinzip ist das alles vorgeplant vor allen Dingen, also sequenziert und dannhalt auch teilweise kontrolliert von der Software, also Close Loop.Das heißt, manche Sachen, da kann man natürlich vom Boden her einflussnehmen,muss man aber nicht unbedingt.Das läuft dann automatisch durch. Ich kann zum Beispiel sagen,diese großen Manöver beim Outbound Power Flyby und beim Return Power Flyby Manöver,das sind wirklich, wo das Haupttriebwerk zwei Minuten brennt,beziehungsweise drei Minuten, also ein großes Manöver, wenn man denkt,dass eine Gesamtbrenndauer von dem System vielleicht zwölf Minuten sein kann.Das wird hinter dem Mond ausgeführt, ohne Kommunikation mit der Erde.Also komplett autonom. Man fliegt da halt rein, dann schalten die ganzen Anzeigenauf Türkis, weil das ist die Anzeige, wenn keine Daten kommen.Und dann holt man sich erstmal Kaffee.
Tim Pritlove
Weil man kann nichts machen.
Tobias Langener
Man kann nur warten, weil man kann ja auch keine Kommandos entschicken.
Tim Pritlove
Und zu sehen gibt es auch nichts. Also es ist alles komplett im Funsch,man hat überhaupt keine Möglichkeit. Man bräuchte halt irgendein Relay,der noch mit rumfliegt, aber der existiert nicht.
Tobias Langener
Den gibt es nicht. Da gibt es wohl jetzt auch eine Idee hier bei der ESA,das glaube ich Moonlight, zusammen mit Kommunikationsdirektorat und human spaceflight hier,dass man da Satelliten in den Mondorbit oder in DRO setzt, mit dem man dannRelay machen kann zurück zur Erde. DRO ist?Wo dann zum Beispiel auch der Gateway die Gateway Station sein wird.NAHO glaube ich. NAHO ist es, wo der Gateway sein wird. Aber gibt's,nicht.
Tim Pritlove
Gibt es derzeit noch nicht.
Tobias Langener
Gibt es derzeit noch nicht, deswegen auch nicht unbedingt relevant.
Tim Pritlove
Also muss man warten und das ist klar, da muss halt alles automatisch ausgeführtwerden. Das heißt, all diese ganzen, sowohl das Abrämsmanöver als auch das Beschleunigungsmanöver,fällt da, glaube ich, darunter?
Tobias Langener
Genau, im Endeffekt waren es die beiden.
Tim Pritlove
Also das Wichtigste sozusagen findet statt und man darf noch nicht mal live zuschauen.
Tobias Langener
Deswegen kannst du ja vorstellen, dass ich bei dem ersten Manöver leicht nervöswar, Also generell, es gab so ein paar Punkte. Also Band war halt der Aufstieg,also der Start der Rakete, weil da wirklich viele Sachen im System,das ist alles sequenziert und muss auf die Sekunde genau passieren.
Tim Pritlove
Haltest du auf die Millisekunde genau, oder?
Tobias Langener
Ja, also genau, es ist in Millisekunden im Endeffekt spezifiziert, ja.Richtig, also man hat dann gewisse Zeitvorgaben, in denen Sachen passieren müssen,und dann quetscht man da seine Operationen rein.Und es fing ja an auch mit dem Tanken und so, das ist ja alles von Countdowngeht glaube ich bei minus 42 Stunden los.Ja und ich bin dann halt ins Kontrollzentrum gegangen bei T-6 Stunden.Und dann sieht man halt wie das Bild getankt wird, wie es dann nicht klapptund wie es dann wieder klappt und so weiter. Also das ist dann schon alles ziemlichhektisch und ich gerne auch mal eine kleine Anekdote vielleicht zum Besten geben.Ich saß dann an der Propulsion-Konsole in diesem Mission Evaluation-Raum undneben mir waren die Leute, die Mechaniker, also Loads und so was machen,also die Mechanical Engineers, sag ich mal.Und da war ja dieser Hurricane durchgeflogen und dann sind da auch an der Kapselso ein bisschen dichtmaterial abgegangen, was die vorher schon gesehen hatten.Dann hatten die auch wieder ein Problem mit dem Betanken. Da mussten die soeine Crew rausschicken, die dann live mit einem halbgefüllten Rakete oben drüberunten im Groundsystem nochmal wieder ein paar Flansche anziehen mussten undein paar Muttern, damit das dicht wurde.Das war wirklich interessant. Das hieß Red Team. Interessanterweise kamen diealle in blauen Overrolls raus. Da wusste auch keiner, warum die jetzt Red Team heißen.Auf jeden Fall war das auch sehr lustig. Da hat man gesehen,wir sind eigentlich gut im Zeitplan, aber wir haben ja nur zwei Stunden Startfenster.Das heißt, wenn sich da im Betanken oder in der Sequenz vorher was bestätigt,man muss anhalten, man muss Sachen überprüfen, man muss Sachen reparieren.Wie gesagt, der Flansch musste angezogen werden, damit der Wasserstoff nichtmehr rausleckte. Das war halt in Kennedy alles und wir sehen das okay.Die Jungs vom Red Team kamen und dann guckten die in die Kameras und hängten da oben drin rum.Dann hatten die noch mehr von diesem Lichtmaterial gesehen, was halt währenddem Hurricane so ein bisschen losgegangen war, dass das baumelte da so rum.Das hatten die wohl bei der Begehung ein paar Tage vorher noch nicht festgestellt.Der Kollege neben mir, der musste dann halt quasi aus dem Bildmaterial Größe,Volumen, bestimmen und was passieren könnte, wenn das abfällt.Ob das irgendwie ein Problem ist. Man hat ja beim Challenger...
Tim Pritlove
Bei der Katastrophe war ja genau das Problem.
Tobias Langener
Genau, dass halt der Wasserstoss, der Material abgegangen ist und auf die Flügelvorderkantenvon dem Shuttle gefallen ist. Ich weiß nicht, ob das jetzt die gleiche Besorgnis war.Auf jeden Fall war das noch ein Problem, was sich noch angeguckt werden mussund was halt für den Staat wirklich auch bereinigt muss. Da musst du ja sagen,wenn ja geht oder ja geht nicht. Und dann kam irgendwann die Durchsage über uns zumindest. Yes.So, Loads, wie sieht es aus? Red Team ist fertig. Wir warten noch auf deineFreigabe für den Start. Der Typ, der hat natürlich auch ein Backoffice gehabt,wo die das dann organisiert haben und so weiter.Und spitzen. Der saß direkt neben mir.Ja und dann irgendwann, Gott sei Dank, also dreiviertel Stunde vor dem wirklichenStart an, sagte, okay, we're clear. Alle im Zimmer.Erstmal alle erleichtert, und dann ging es ja wieder in den Countdown.Das war wirklich eine spannende Angelegenheit.Und dann Countdown, T-minus eine Minute. Das war schon mal weiter als letztesMal, das ist ja schon mal nicht schlecht.Mal gucken, was noch passiert. Team minus 10 seconds. Also, shit.Geht's jetzt wirklich los?Ich sag's erst einmal, wir sitzen immer mit NASA-Kollegen an den Konsolen.Geht jetzt echt los. Scheiße, geht echt los.Ja, und dann ging es halt los. Und dann ist das ja wirklich wie ein Film.Wir haben das vorher auch sehr oft trainiert. Ich meine, es ist ja nicht so,dass wir da hingehen und machen das das erste Mal. Wir haben ja hier diesenTelemetrieraum, wo wir das simulieren können. Wir waren auch öfter in Houstonvorher, um in den Raum immer Flugsimulationen zu machen.Also wirklich vergleichbar wie ein Pilot, der für einen gewissen Flieger trainierenmuss. Haben wir halt für die Mission trainiert und dann auch ganz oft Aufstieg.Und dann lief das halt wirklich wie im Simulator. Da gab es ein paar kleinePunkte, wo mir mal das Herz hingewiesen ist, weil das dann doch nicht alles so ist wie im Simulator.Da hatte die Software mal was Komisches angezeigt von den Ventilen.Ich dachte, shit, jetzt müssen wir hier eine Contingency-Procedure und so ablaufenlassen. War aber Gott sei Dank nur, sag ich mal, eine Software-Sache.Also physikalisch hatte das keinen Grund, Gott sei Dank. Also da gab es keine Probleme.Dann war unser System fertig. Wir waren quasi startklar.Wie du sagtest, man merkt es knistert in der Luft, aber es ist professionelleAnspannung. Es ist jetzt nichtso, dass da die Leute irgendwie austicken oder dass viel Quatsch wird.Aber beim Outbound Powered Fly, das war ungefähr nach sechs Tagen nach dem Start,da hat man gemerkt, okay, die Systeme funktionieren alle ganz gut.Man hat gesehen, unser Power-Subsystem liefert super. Also mehr Strom als gedacht.Unser Thermalsystem braucht nicht so viel Strom, weil die Sachen nicht so kaltwerden wie gedacht. Das geht ja noch ein paar Grad, aber trotzdem, das ist halt Leistung.
Tim Pritlove
Also die Heizung ist im Prinzip nur ein Radiator letztlich, oder?
Tobias Langener
Ja gut, das sind halt viele Heizer, so Heizfolien mit Temperaturfühlern immerdaneben, um zu gucken, dass das auch richtig auf die richtige Temperatur gesetzt wird.Das ist halt das, Das ist das passive Thermalkontrollsystem,was über elektrische Leistung heizt.Wenn es dann nicht mehr benötigt wird, geht es aus und wenn es wieder benötigt wird, geht es an.Dann gibt es dieses aktive Thermalkontrollsystem, wo dann diese Radiatoren außensind und eine Kühlflüssigkeit durch das System gepumpt wird.Da werden dann verschiedene Baugruppen, die Wärme absondern.Mit versorgt und gekühlt. Und nachher auch die Kapsel damit auch gekühlt bzw.
Tim Pritlove
Beheizt. Thermalsystem heißt also sowohl für die ganze Technik,für die Gase etc. aber eben auch für das Chromodul.
Tobias Langener
Das ist das aktive Thermalkontroll.
Tim Pritlove
Und das wurde im Prinzip auch schon auf Menschenbedarf hingeheizt.
Tobias Langener
Richtig, also die Kapsel war auf Temperatur.
Tim Pritlove
Aber da waren jetzt keine Dummies an Bord.
Tobias Langener
Doch, da waren drei Dummies an Bord. Die Nase hatte eine Puppe.So eine Ganzkörperpuppe, die hatte irgendwie einen Commander,Commander Munikin oder so hieß sie.
Tim Pritlove
Und die hat auch selber Wärme erzeugt?
Tobias Langener
Nein, ich glaube nicht. Nee? Nein, nein. Ich glaube nicht. Und dann waren nochzwei Puppen, also eine vom DLR. Das war so eine Half-Body-Puppe.Und das war eine Kooperation, die das DLR wohl mit den Israelis hatten.Da gab es zwei Puppen. Eine Puppe war eine normale mit ganz vielen Sensorenausgestattet und die andere hatte dann so eine Strahlungsweste an.Mit den gleichen Sensoren ausgestattet, dann sollte gezeigt werden,was passiert, wenn wir so eine Mission fliegen, wie viel Strahlung kommt daeigentlich an, wie schlecht ist das für die Astronauten, hilft so eine Weste.Dann waren noch zwei Tiere an Bord. Snoopy?Und Sean das Schaf.
Tim Pritlove
Aber kein wirkliches Schaf.
Tobias Langener
Nein, nein, also dieser Cartoon-Charakter, das war halt unser ESA-Maskottchen,was mitgeflogen ist. Und dann Snoopy, das was ja seit der Apollo-Zeiten dasMaskottchen der NASA für die Bermannter Raumfahrt ist. Der war dann in einem Raumanzug mit.Und nochmal dann zurückzukommen auf diesen Return- oder Outbound-Powered-Fly-By,wo das Manöver hinter dem Mond, im Funkloch sozusagen, durchgeführt wurde.Das war interessant, weil das war für mich das erste Mal, dass das passiert.Ich war total aufgeregt und so weiter. Ich hoffe, das klappt und ich komme wieder raus.Bis dann irgendwann die Fly-Controller mit dem Kaffee bei uns in diese MissionEvaluation Room reinkommen und anfangen zu quatschen.Und alle stehen und quatschen und denken so, okay, anscheinend...Anscheinend läuft es gut. Und dann kriegt man dann eine Anzeige,natürlich, AOS Acquisition of Signer.Das ist natürlich alles geplant, man weiß ja ungefähr, wann dann wieder Sichtbarkeit da zur Erde,also eine Line of Sight zur Bodenstation besteht und dann weiß man ungefähr,ok so und so viele Sekunden bis wir unser Telemetrieset wieder haben und jadann läuft die Uhr auf Null runter und dann guckt man auf sein,also bis die Acquisition auf Signal ist und dann kommen halt so langsam die Daten rein.Also dann werden halt diese Türkisen ziffern, die halt auf dem Display sagen,ok ich hab keine Telemetrie werden, wie normal. Und man sieht,dass da wieder was kommt zum Raumschiff.Und dann plötzlich, Brendauer vom Haupttriebwerk war genau die zwei Minutenzehn hochgegangen, wussten wir, manöver hat geklappt.Raumschiff war nicht explodiert, weil wir kriegten ja Daten.Also alle happy. Man hat sich danach die Bedrückungsarchitektur bei uns im System geguckt.Sah gut aus, ist so gelaufen. Dann kamen so langsam auch die ganzen Druckdatenund so weiter rein, wo man ein bisschen Historie braucht und dann konnte mansagen, okay, wow, hat ja geklappt.
Tim Pritlove
Ist man da eigentlich so auf 24-7 abruf?Wie macht ihr das? Ihr müsst ja auch mal schlafen. Teilt ihr euch dann im Teamauf, dass immer jemand da ist oder sagt man einfach so, naja,jetzt darf man mal so gut schlafen und wenn was ist, wird man geweckt?
Tobias Langener
Schlaf war so eine Sache, kannst du dir vielleicht vorstellen.Also wir hatten halt wie gesagt ein Team in Houston und ein Team aber auch hierbei ASTEC, was auch die gleichen Telemetrie hatten.Wir hatten das so gemacht, pro Konsole hatten wir eigentlich zwei Personen,die Systemleute hatten ein paar mehr.Die Systemleute sind halt die, die den Gesamtüberblick über das Gesamtsystemhaben und die wollten halt quasi rund um die Uhr Support machen,brauchten ein bisschen mehr Leute.Ich habe mir da mit einem Kollegen quasi die Früh- und die Spätschicht geteilt,wir haben aber selten Nachtschicht gemacht, nur wenn wirklich was los war.Also wir haben am Schichtmodus gearbeitet.
Tim Pritlove
Oder zwölf.
Tobias Langener
Wie nötig, ne? Also offiziell an der Konsole glaube ich zehn mit Handover vorher und nachher.Und dann natürlich wenn irgendwelche Sachen waren, noch mal vorher und nachher.Also das ist wirklich nicht zu unterschätzen, weil die Mission ist ja wirklich 24 Stunden.Das heißt man wird wach, man hat neue Sachen, man vor dem Bett gehen,gibt es wieder, ist noch was los ist.Gott sei Dank hatten wir natürlich hier aus Holland guten Support,weil unser Antriebssystem das größte Subsystem war.Das gab es auch am meisten zu tun. Wir hatten hier drei Ingenieure,zwei von der ESA, ein Kollege von Airbus, die dann hier 24-7 rotiert sind.Das heißt, wir hatten eigentlich immer jemanden vom Antriebssystem,der live war, meistens zwei.Man hat offiziell einen Tag Rest bekommen, also Ruhetag bekommen,aber so viel Ruhe war dann auch nicht. Das kann man sich ja vorstellen,das ist ja klar, das läuft ja auch dann.
Tim Pritlove
Fährt man dann hier eigentlich nach Hause oder gibt es dann für solche Einsätzeauch hier die Möglichkeit zu schlafen?
Tobias Langener
Nö, man fährt dann nach Hause oder ins Hotel hier. Genauso wie bei mir in Houstonnatürlich auch. Ich bin dann ins Hotel gefahren danach, nach der Schicht.Das waren ja fast fünf Wochen, wo wir da waren. Das war natürlich eine langeZeit. Gott sei Dank ist die nächste Mission zwei Wochen lang nur. Das reicht dann auch.Und hier also wirklich war auch eine sehr gute Zusammenarbeit zwischen den ungefährauch 20 Leuten hier, die hier auch rund um die Uhr gearbeitet haben und in den Houston.Super Kooperation muss ich sagen zwischen NASA und uns. War auch das erste Mal,dass wir die Ops dann die Operations dann mit der NASA zusammen durchführen.Ich meine, die Leute, mit denen wir dann wirklich da zusammengearbeitet haben,die kannten wir natürlich aus dem Projekt selber.Die Flight Controller, da hatten wir so ein bisschen weniger Kontakt mit vonhier, weil das sind ja wirklich die, die das fliegen.Die sind halt nicht unbedingt in der Wickelung so tief.Beteiligt. Die kriegen quasi das Design und die Capabilities und implementieren dann quasi die Mission.Auch wenn man ein Auto kriegt, da hat man dann ein Handbuch dazu und dann fährtman das. Aber man ist ja nicht an der Entwicklung beteiligt unbedingt.Und dann lief es auch wirklich so gut auch bei den meisten anderen Systemen,dass dann Management irgendwann gesagt hat, hey, ihr habt alle gedacht,im Mondorbit ist ruhig, weil da im Endeffekt fliegt man dann nur nebenher undda ist wirklich wenig los, lasst uns doch mal ein paar neue Tests definieren on orbit.Und dann haben wir uns hingesetzt und haben uns überlegt, was kann man denneigentlich noch so testen.Es gab halt vordefinierte Test-Objectives, aber auch Sachen,die jetzt noch mehr gemacht werden konnten.Es war ja eine Qualifizierungsmission, eine Testmission und dementsprechendgab es auch schon vorher Sachen, die getestet werden sollen,die man in einer Mission, die man das nicht unbedingt macht.Aber wir haben dann noch darüber hinaus neue Sachen on the fly definiert.Zum Beispiel einen 100-Sekunden-Test mit den Hilfstriebwerken,der überhaupt nicht vorgesehen war. Da muss halt der Orbit ein bisschen angepasst werden.Deswegen, um das thermische Verhalten von zwei Triebwerken nebeneinander sichanzugucken. Da hat man am Boden keine Daten, die haben wir dann quasi on Orbitgekriegt oder wir haben einen Leckagetest gemacht von Ventilen in Orbit.Macht man auch nicht für Astronauten.
Tim Pritlove
Was heißt, wie macht man einen Leckagetest?
Tobias Langener
Man stellt eine gewisse Drucksituation an dem Ventil ein, also vor dem Ventileinen gewissen Druck und nach dem Ventil hat man einen gewissen Druck.Und wenn sich diese Drücke ändern, dann leckt es.Das ist im Endeffekt der relativ einfache.
Tim Pritlove
Und ihr habt das jetzt so weit getrieben, dass es lag oder ihr habt nur geguckt, dass es nicht lag?
Tobias Langener
Wir haben mal geguckt, ob es lag oder nicht. Im Endeffekt war es wichtig,um zu gucken, ob sich da irgendwas verändert hat in dem System.Aber auch für mich wichtig zu wissen, wenn wir mal wirklich ein Problem damithaben, können wir das dann am Orbit dann irgendwie quantifizieren.Ja, und noch verschiedene kleinere Tests. Also da wurde eigentlich wirklichviel auf einmal getestet.Dann haben die die Triebwerke anders gefeuert. Also es war wirklich auf dereinen Seite ein bisschen spannend, auf der anderen Seite aber auch cool,dass wir das machen konnten.So ein bisschen Spielplatz, ne? Ja, genau. Wenn man so einen Raumschiff mitder Entwicklung Orion, wahrscheinlich 25 Milliarden oder so was,dann im Mondorbit hat und die Chefs sagen, ja denkt euch mal ein paar Testsaus. Ja, denk mal, ja. Playground für Grown-ups.
Tim Pritlove
Kommen wir nochmal zum Schluss vielleicht dieser Mission, also Rückkehr.Also man ist halt einmal hin, einmal um den Mond herum und wieder zurück.Und ja, dann kommt es ja dann nochmal die Separation, wo dann die eigentlicheCrew, das Crewmodul abgespalten wird und das Servicemodul dann verglüht.Wann findet das genau statt? Wie kurz vor Landung?
Tobias Langener
Das ist glaube ich 40 Minuten.Versuchen wir mal. Zap. Entry Interface. Ich glaube.
Tim Pritlove
Crew ist in Ordnung.
Tobias Langener
Ich sag mal jetzt 40 Minuten, weil ich habe in weder 40 Minuten noch eine Stunde im Kopf.Also in der letzten Stunde. Genau, in der letzten Stunde, da findet diese Separationstatt und dann dreht sich dann das Crewmodul einmal um um die eigene Achse.Das Crewmodul hat nochmal ein eigenes Lageregelungstriebwerkssystem eingebautund das dreht sich dann quasi um, um mit dem Hitzeschutzschild zuerst einzutreten.Und dann findet halt der Wiedereintritt von dem Crewmodul statt und das Servicemodul,das fliegt dann halt nebenan, macht seinen Wiedereintritt und verglüht dannirgendwie in der Atmosphäre und ein paar Teile bleiben dann über und die landen dann im Pazifik.Das Kuhmodul hat jetzt so eine Skipping-Trajektorie, da sind die geflogen.Man kann ja zum Beispiel auch direkt eintreten, indem man quasi eine direkteFlugbahn hat, da hat man sehr hohe Wärmelast.Die sind dann quasi reingekommen, haben dann nochmal hochgezogen und sind dannnochmal wieder eingetreten.Also quasi haben die vom Höhenprofil, es ging erst steil runter,dann ging es wieder ein bisschen hoch und dann ging es wieder steil runter.
Tim Pritlove
Kann man das denn steuern?
Tobias Langener
Über den Anstellwinkel von der Kapsel. Durch dieses Lage-Regelungssystem sindwir in der Lage, das Raumschluss zu drehen und anzustellen.Und dann über die Aerodynamik kann man das dann so einstellen,dass man verschiedene Trajektorien in der Atmosphäre fliegen kann.
Tim Pritlove
Also ist das so ein bisschen, als wenn man einen flachen Stein über Wasser...
Tobias Langener
Ungefähr, daher kommt das, glaube ich, Skippring-Trajektorie.
Tim Pritlove
Genau, also man trifft sozusagen auf, aber stellt einfach durch die Schräglage fest,dass man so viel Auftrieb wieder erhält, dass man wieder hochkommt und dadurchist dann insgesamt die Bremswirkung größer als würde man einfach straight soforteintauchen bzw. man nicht dieselben Temperaturen.
Tobias Langener
Ja und auch vor allen Dingen, so ich das verstanden habe, dass das halt einDesign, was die Verzögerung, also die mechanischen Lasten ein bisschen reduziert,was natürlich gut ist für die Astronauten.Aber anscheinend ist es halt schon eh ein ziemlich anspruchsvoller Wiedereintrittfür die Astronauten von so einer hohen Geschwindigkeit.Und so kann man das ein bisschen verteilen sozusagen die Wärmelast und auchdie mechanischen Lasten.Dass man dann nicht so eine hohe Bremskraft hat oder eine Bremswirkung und dasnatürlich dann auch mehrere Gs und die Astronauten dann nicht unbedingt in derHöhe, dann lieber zweimal weniger als einmal richtig.
Tim Pritlove
Wie lange kriegt man noch Daten von dem Service-Modul, bis es komplett verglüht ist?
Tobias Langener
Sobald es getrennt ist, ist es weg, weil wir keine Datenverbindung mehr habenzum Kronmodul. Ach so und das Kronmodul funkt?Genau, das Kronmodul funkt, wir funken nicht. Wir haben mal Datenverbindungennatürlich zum Kronmodul, aber sobald diese Nabel- schnur getrennt ist, ist Feierabend.Schade. Das ist eigentlich sehr schade, weil ich meine, gut der Wiedereintritt,der ist halt was er ist, aber was wir hatten, wir hatten ja auf den,daher kamen auch die ganzen tollen Bilder während der Atemmission,wir hatten ja Kameras auf diesen Solarpaneel, an den Enden von den Solarpaneeln.Man hat dem Projekter liebevoll Selfie-Sticks so gesagt, weil man die wirklichso benutzt worden hat. Man hatte wirklich das Gefühl, die Leute vom Public AffairsOffice von der NASA, also von den Kommunikationsleuten.Die haben das wirklich rumgefahren, um sich das Raumschiff von allen Seitenanzugucken, dann halt damit auch die Fotos zu schießen von Mond, Erde und so weiter.Und das ist eine Wi-Fi-Verbindung und die kann eigentlich theoretisch sogarein bisschen länger funken, also bis halt das Grundmodul, der Router sozusagen.
Tim Pritlove
Wirklich Wi-Fi jetzt? Also normales WLAN tatsächlich? Normales WLAN.
Tobias Langener
Ernsthaft? Ja, aber da sind ja GoPros.
Tim Pritlove
Ah, wirklich?
Tobias Langener
Ja, im Core sind das GoPros.Also im Core sind das GoPros, die da auf den Solarpanelen sitzen.Da wurde der Chip und die Kamera. Und dann wurde da ein Gehäuse drum gebaut,was dann halt Raumfahrt qualifiziert wurde und so weiter.Und da gibt es ein WLAN-System für die Kameras.Ich glaube im Prinzip könnte das sogar funktionieren, weil dann die Kameras, die kriegen noch Strom.Eigentlich oder haben Materie oder sowas und die könnten dann eigentlich nochein bisschen die Trennung sich angucken, ging aber diesmal nicht.Aus irgendwelchen technischen Gründen, die mir nicht bekannt sind.Ja genau, dann ist halt, die Bilder waren natürlich spektakulär vom Anflug aufdie Erde. Also man hat natürlich die größte Beschleunigung von dem Raumschiff,wenn es dann in den Gravity Well von der Erde geht.Und man sieht halt wirklich, dann kommt man da an, man läuft ins Kontrollzentrum,die Erde ist noch so klein klein und am Ende wird die immer größer.Man kann es wirklich auf dem Bildschirm dann größer werden sehen,wenn es dann zu der Trennung kommt. So ein ziemlich beeindruckender Moment. Und dann hatten wir,den Stream von der Kamera aus dem True-Modul, wo man quasi mit der Kamera ausdem Fenster geguckt hat und man hat dann gesehen, okay, jetzt ist Eintritt,weil das Plasma gerade am Fenster vorbeifliegt.Und dann war ja auch Funkstelle, da gibt es ja diese Blackout-Windows,wenn das Plasma eine gewisse Stärke hat, wo man nicht mehr durchfunkt.
Tim Pritlove
Da geht einfach nichts mehr durch, ne?
Tobias Langener
Ja, man kann nicht mehr durchfunkten, es ist halt dann elektrisch geladene Strömung um das Raumschiff rum.Und dann, nach dem ersten Eintrittsteil, wenn dieses Skipping beginnt, dann hat man wieder...Dann hat man wieder Kontakt und dann hat man auch toll gesehen,schon okay, ich fliege halt mit einer riesigen Geschwindigkeit über die Erde,man saut die Erde und dann hat man das halt, hat man wieder ein Blackout gehabtund dann sah man schon, okay, jetzt sind wir ja wirklich nah dran.Und dann kamen auch schon die Bilder vom Recovery Ship.Man hat dann da die Fallschirme gesehen, die rausgeflogen sind und wir warennatürlich mega happy zu dem Zeitpunkt, wo das Service Modul weg war,also als Europäer, unser Job war es done, well done.
Tim Pritlove
Aber man will ja auch, dass die Mission als Pflicht hier funktioniert.
Tobias Langener
Ja genau, für mich wäre die Mission kein Erfolg gewesen, wenn da was am Q-Modul passiert wäre.Obwohl wir nur in Anführungsstrichen das Service-Modul liefern,ist man da integraler Teil des Oraleprogramms und auch Artemis als ESA-Mitarbeiterin,auch als Airbus-Mitarbeiterin.Das würde ja auch niemand anders sagen. Also würde keiner sagen,ich bin nur für das Service-Modul zuständig und für das Rest ist mir egal.Das wird dir hier auf dem Flur keiner sagen und das wird dir auch bei den Kollegenin Bremen keiner sagen. Die sind alle Teil vom Artemis-Programm.Und dementsprechend, als die Fallschirme rausgingen, du weißt halt,okay, da kann noch mal was daneben gehen. Das ist ein zweistufiges Fallschirmsystem.Kann mal was passieren. Und als die draußen waren, alle happy,dann kam auch der NASA-Chef rein, hat man noch eine Ansprache gemacht.Der Bill Nelson kam rein.Das war dann ganz schön. Da hatten wir einen kleinen Umtrunk bei NASA auf dem Gelände.Die Mission ging im Endeffekt nochmal zwei Stunden weiter, weil die haben dieKapsel nochmal zwei Stunden lang wassern lassen.Auch aus Testzwecken, normalerweise machst du das nicht, holst du das schnellwie möglich rein, aber die mussten halt zeigen, okay wir können zwei Stundenwassern, unsere Systeme bleiben halt aktiv und können die Astronauten am Lebenerhalten, nochmal zwei Stunden danach.
Tim Pritlove
Da sind glaube ich noch so Sicherheitsballons aufgeblasen worden.
Tobias Langener
Ja genau, die sind halt zum Floating Devices.
Tim Pritlove
Zum Schluss blicken wir vielleicht mal kurz noch auf, was jetzt noch so ansteht.Artemis 2 und 3 haben wir jetzt schon ein paar Mal erwähnt.Das sind dann sozusagen die entscheidenden Missionen. Was ändert sich jetzt bei Artemis 2?Und klar, bei 3 sind natürlich dann die Astronauten mit dabei. Was ändert sich dann?
Tobias Langener
Bei Artemis 2 haben wir noch immer den gleichen Launcher. Wir haben bei Artemis2 dann eine Crew an Bord, eine amerikanische Crew.Im Service-Modul gab es...
Tim Pritlove
Das heißt, Artemis 2 ist im Prinzip nochmal das gleiche wie Artemis 1, was den Flug betrifft?
Tobias Langener
Nein, nein, der Flug ist komplett anders. Der Flug ist ganz einfach.Es gibt einen Free Return, heißt das.Das heißt, man, im Endeffekt fliegt man auf einer Bahn, also man macht dieseTranslunar Injection, also diesen Einschuss auf die Mondumlaufbahn, aber nichts weiter.Man fliegt dann nur am Mond vorbei und fliegt dann direkt zurück,ohne irgendwelche Manöver am Mond selber durchzuführen.Es gibt dann quasi nachher nur noch Lageregelung. Warum?
Tim Pritlove
Also ich meine, wenn man das vorher schon so geübt hat, warum macht man es dann anders?
Tobias Langener
Ja, man will halt natürlich die Mission zum einen nicht zu lang machen,weil man erst einmal die Astronauten, also Risiko ist eine Risikoabwägung,glaube ich, von der Missionsdesign, dass man sagt, okay, wir fliegen jetzt ineine bemannte Mission, damit die Crew sich ans Raumschiff gewöhnen.
Tim Pritlove
Jetzt wird das Raumschiff an die Crew gewöhnt.
Tobias Langener
Hall.9000.Also die Mission wird dann so wie folgt aussehen, wir werden dann wirklich aucheinen Tag im Erdorbit erstmal sein und da werden die Lebenserhaltungssysteme getestet.Macht ja auch Sinn, dass man nicht sich direkt jetzt wie bei Artemis 1 auf RichtungMond begibt und nach drei Stunden fällt einem auf, oh wir haben keine Luft mehr.Das wäre natürlich schlecht und deswegen macht man erst einen Tag,wo dann das ausgetestet werden kann und man macht eine Runde VU und einen Docking-Test im Erdorbit.Und es geht ja darum, dass manbei Artemis 3 mit dieser Mondlandefähre im Mondorbit, sage ich mal, dockt.Das muss man am besten noch mal testen vorher. Und das machen wir dann auchnoch im Mondorbit. Und dann, sehr interessant auch für mein System,dann wird dieser Mondeinschuss, nicht mit der Oberstufe gemacht,weil die ist dann ja schon längst weg, die wird dann mit dem Orion gemacht.Und das ist dann vielleicht auch ein Grund, warum man nachher dann keinen,keinen, nicht mehr ausreichenden Treibstoff hat, um irgendwelchen Mondeinschusszu machen, so wie wir es jetzt gemacht haben.Haben. Also generell eine Abwägung, was will ich in der Mission machen,was sind meine Capabilities vom Raumschiff und dann findet halt ein relativgroßer Bören von dem Haupttriebwerkstatt um Richtung Mond zu fliegen.Und dann kommt man nach, glaube ich, neun Tagen wieder zurück,landet dann die Astronauten sicher und hat dann das Raumschiff getestet mit den Astronauten.
Tim Pritlove
Das heißt, für das Service-Modul liegt dann der Fokus in der zweiten Missionweniger auf den Antrieb.Er ist natürlich auch erforderlich, aber es gibt jetzt wie gesagt nicht dieseBrems- und Wiederbeschleunigungsmanöver, aber mehr auf die Versorgung des Moduls etc.
Tobias Langener
Und gerade auch im Crew-Modul, was so ein Onboard-Computer-Jugend-Interface ist. Wahrscheinlich.Toilettensysteme, ich weiß nicht, was man da noch testen muss mit dem Astronauten.Also einfach so die Sachen, die halt mit dem Interface zwischen Astronautenund Raumschiff zusammenhängen.
Tim Pritlove
Ich sage mal voraus, dass die Nervosität beim zweiten Start noch größer sein wird als beim ersten.
Tobias Langener
Ja, das denke ich auch, weil es ist ja nochmal eine ganz andere Verantwortung.Das Gute ist, dass wir jetzt wissen, wie gut unser System funktionieren kann.Und wir haben ja auf der gleichen Weise das Service-Modul gebaut und getestet, wie beim ersten Mal.Sogar noch besser, weil Lessons Learned.Und deswegen glaube ich, wenn wir das Modul abgeliefert haben,sind wir da genauso gut in Shape wie bei Atmos 1.Das gibt ein bisschen Ruhe auf der anderen Seite, wenn die ersten Mal die Astronautendrauf sitzen, dann will man natürlich nicht, dass man noch eine Anomalie hat,die ja immer auftreten kann.Und dann weiß ich auch nicht, ob ich da unbedingt, also das ist natürlich eine Sache da,also das wäre natürlich ziemlich heftig, wenn man so eine Apollo 13 Situationhat und man sitzt da im Team,was die Anomalie dann irgendwie aufzulösen hat, das wäre natürlich schon,das ist eine Situation, die keiner haben möchte und die wahrscheinlich auchnicht auftreten wird, aber man weiß es nie.
Tim Pritlove
Letzter Ausblick dann vielleicht auch noch mal auf Artemis 3.
Tobias Langener
Okay.
Tim Pritlove
So ganz zum Schluss. Das wird ja dann so ein bisschen die Krönung,die vorläufige Krönung, soll ja noch weitere Missionen geben,aber das ist ja jetzt erstmal das mittelfristige Ziel.Wie wird es dann laufen mit dem Lander?
Tobias Langener
Wir haben ja jetzt quasi eine Mission geflogen, um in den Mond Orb zu kommen.Von der Oralenseite her wird das relativ ähnlich laufen.Der Lander, das ist so eine, im Endeffekt diese SpaceX-Oberstufe, die die jetzt beim...
Tim Pritlove
Das Spaceship meintest du jetzt?
Tobias Langener
Ja, das Spaceship, ja. Was in Bocotico da auf dem Pad grad steht.Was ja auch jetzt, also was gerade wichtig ist, ist, dass das ist eigentlichmal eine Sache für mich, da ich ja auch nicht unbedingt da in dem Programm soinvolviert bin. Das ist nochmal ein viertes Programm, was bei der NASA läuft,um Landing System. Da kriegen wir relativ wenig damit.Muss ich wirklich sagen, was in den Nachrichten steht, das verfolgen wir natürlich.Die müssen halt erstmal die Rakete starten, also dieses Spaceship starten unddann das Juven Landing System dementsprechend bauen, in den Mondorbit kriegen.Also im Endeffekt geht es darum, die müssen mehrere Speichel bauen.Weil die ja Betankungen im Erdorbit machen müssen, dann müssen sie mit dem Spaceshipzum Mondorbit fahren, dann muss das wieder im Mondorbit betankt werden,damit sie dann auf die Mondoberfläche landen können und wieder hochkommen können.Das ist quasi eine Raumfahrtinfrastruktur für nötig, die gibt es ja heutzutagenoch nicht. Und das Ganze soll in drei Jahren im Endeffekt stattfinden.SpaceX ist schnell, schneller als eine vergleichbare Firma, aber selbst beiCrew Dragon, Also quasi dem Versorgungsschiff für die Raumstation gab es ja50 Prozent Projektverzug.Das ist nicht unbedingt gesagt, dass es nur weil SpaceX ist,dass es dann innerhalb des vorgesehenen Planchefes ist. Aber müssen wir mal sehen.Gut, das ist halt für mich der kritische Punkt, weil da gibt es noch nichts.Aber wir von Orion wissen, okay, wir können, gerade wenn wir bei Atomos 2 geflogensind, wir können dann mit Astronauten zum Mond orbit.
Tim Pritlove
Aber vom Ablauf her ist es dann im Prinzip wieder wie die erste Mission?
Tobias Langener
Ja, genau, es ist dann eher so wie die erste Mission, dass Orion auch in Mondorbitmuss, wo sich dann dieses Human Landing System befindet von SpaceX.Das heißt, wir werden dann docken mit diesem HLS Human Landing System.Das muss man sich so vorstellen, wir sind der Delfin und das HLS ist der Wal,so von der großen Ordnung.Also wir sind halt ein kleines System, was dann dieses große Human Landing System,was die Oberschrift vom Spaceship ist und damit fliegen dann die Astronautenrunter auf den Mond und fliegen dann wieder zurück,docken mit Orion, steigen um und fliegen damit dann zurück zur Erde.Und warum müssen wir das machen? Weil SpaceX kann mit Dragon und Crew Dragonaus dem Leo zurückkommen.Also aus dem Low Earth Orbit zurückkommen.SpaceX legt Spaceship aus, um aus dem Low Earth Orbit wieder zurückzukommen.Mit den Hitzeschutzkacheln, die da angebaut werden und so weiter.Aber es ist halt noch nicht nachgewiesen, dass sie überhaupt einen Wiedereintrittmit den Motgeschwindigkeiten machen können. was halt wesentlich komplexer ist.Und das ist halt momentan, das Orion mit dem erfolgreichen Flug,das einzige qualifizierte Raumschiff, was einen Return, einen Wiedereintritt vom Mond machen kann.Deswegen brauchen wir das, um die Astronauten zurückzukriegen vom Mond-Orbit.Vielleicht ändert sich das in der Zukunft, man weiß es nicht in langfristig.Also wenn da gewisse Capabilities entstehen bei SpaceX, wo das passiert,aber ich sehe das halt momentan auch nicht kurzfristig eintreten einfach.Man sagt immer, SpaceX würde das alles übernehmen, aber es gibt durchaus auchtechnische Hürden, die da sind, das könnte man sicher nicht mehr kommen.Aber die Physik gilt auch für viele, die es machen. Das ist so.
Tim Pritlove
Gut Tobias, ich sage vielen Dank für die Ausführung. Gerne. Hier zu eurem spannendenProjekt und dem auch wirklich sehr gut laufenden Projekt und gut laufenden Kooperationen.Ich hoffe, das wird auch weiterhin so laufen.Insofern alles Gute dafür. Ja und vielen Dank dafür und ich bedanke mich auch.Fürs Zuhören hier bei Raumzeit. Bald geht es wieder weiter. Ich sage tschüss, bis bald.

Shownotes

RZ106 Der Gaia-Sternkatalog 2

Das Data Release 3 des Gaia-Sternkatalogs öffnet die Tür in das Universum weiter als zuvor

Die Sendung ist eine Fortsetzung von RZ076 über den Gaia-Mission und den daraus entstehenden Sternkatalog, dessen Inhalt die astronomische Forschung weltweit mit einer Druckbetankung von Daten versorgt und ganz neue Forschung ermöglicht. Das Data Release 3 diesen Jahres erweitert den bisher schon verfügbaren Datenreichtum um ganz neue Messungen und verbessert dazu die bereits veröffentlichten Daten.

Dauer:
Aufnahme:

Stefan Jordan
Stefan Jordan

Stefan Jordan vom Astronomischen Rechen-Institut vom Zentrum für für Astronomie ist wieder dabei und berichtet, welchen Weg die Gaia-Mission in der Zwischenzeit gegangen ist und welche technischen Probleme es bisher gegeben hat und wie diese gelöst werden konnten. Und wir sprechen über die Qualität des neuen Datenmaterials und die Vielzahl an neuen Erkenntnissen, die die Wissenschaft bereits hat aus dem Projekt gewinnen können.


Für diese Episode von Raumzeit liegt auch ein vollständiges Transkript mit Zeitmarken und Sprecheridentifikation vor.

Bitte beachten: das Transkript wurde automatisiert erzeugt und wurde nicht nachträglich gegengelesen oder korrigiert. Dieser Prozess ist nicht sonderlich genau und das Ergebnis enthält daher mit Sicherheit eine Reihe von Fehlern. Im Zweifel gilt immer das in der Sendung aufgezeichnete gesprochene Wort. Formate: HTML, WEBVTT.


Transkript
Tim Pritlove
Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere kosmische Angelegenheiten. Mein Name ist Tim Prittlaff und begrüße alle zur 106. Ausgabe von Raumzeit.Gab eine kleine Pause. Jetzt machen wir wieder weiter und ähm ja heute ähm kommt mal wieder eine der wenigen Follow-up Folgen, die ich hier bisher gemacht habe. Manche Themen.Ähm bedürfen einer gewissen Nacharbeit und das war so eins, wo ich mir dachte, da kann man auf jeden Fall nochmal nachfragen. Ich beziehe mich nämlich auf die Sendung sechsundsiebzig, der Geier Sternkatalog.Wurde veröffentlicht am 8 siebten zwanzig neunzehn, also vor dreieinhalb Jahren und dieser Sternkatalog äh ist und war damals auch schon work and progressund deswegen habe ich nochmal Stefan Jordan eingeladen, um weiter Auskunft zu geben. Hallo Stefan.Ja, herzlich willkommen bei Raumzeit. Ein weiteres Mal. Da wir schon letzte Mal so viel ähm über diedahinterstehende Technik gesprochen haben und so weiter, kann man vor allem erstmal hier auf die alte Sendung verweisen, sprich wenn ihr die nicht gehört habt oder vielleicht nicht mehr so richtig im Ohr habt, das wäre äh optimalerstmal reinzuhören und hier auf Pause zu drücken und wir schließen dann mehr oder weniger direkt dran an, aber trotzdem können wir vielleicht nochmal kurz was zu dir sagen.Du bist ja nach wie vor beim astronomischen Recheninstitut in Heidelberg.Und da hat sich auch wenig dran geändert in den letzten drei Jahren in der Tätigkeit.
Stefan Jordan
Ja, also an der Tätigkeit hat sich nicht sehr viel geändert und wir sind natürlich nach wie vor dabei,dass die Daten des Katalogs uns jeden Tag anzugucken mit das ist ja ein Team was das auch in Heidelberg macht. Die machen einen First Look, die gucken die Daten an und ähm messen die Datenqualitätwird äh beschäftigen wir uns auch mit Datenbanken, mit Visualisierung, mit ähBeobachtung von Gaja, vom Erdboden aus, um den Orbit richtig zu bestimmen,und die Leitung des ähm des der des Core Processing, also der hauptsächlichen AstrometrischenDinge, die findet auch in Gaja statt, das heißt also unser Team ist nach wie vor dabei in Heidelberg das,ist nach wie vor dabei äh an mehreren Fronten sozusagen das äh Projekt zu unterstützenZusätzlich gibt's natürlich zum Beispiel in Deutschland äh eine Gruppe in Potsdam und in Dresden, die dabei ist und international arbeiten ja in insgesamt 400 Wissenschaftler undSoftwareingenieure daran äh mit den Daten ähm weitere ähm ja ja weitere Daten zu produzieren, die dann auch Astronomen äh benutzen können.
Tim Pritlove
Also Heidelberg ist Gaya Central sozusagen.
Stefan Jordan
Nein, das kann man nicht sagen. Also das äh Zentrum ist äh in vielerlei Hinsicht äh aufgeteilt äh und in verschiedene Gruppen, je nachdem, mit welchem Bereich sich man sich innerhalb von Gaja beschäftigt, aber im Bereich der Astrometrie ist es in der Tat, dass das bei uns vonMichael Biermann zum Beispiel die dieser Teil geleitet wird und andere Gruppen sitzen eben in verschiedenenteilen Europas und äh ja die Oberaufsicht hat dann natürlich noch die ESA und äh verschiedene Gremien innerhalb vondem äh Konsortium, den und das für die Produktion des Sternkatalogs zuständig ist und.Ja also wie gesagt da gibt's keine Zentren aber wir sind die größte Gruppe innerhalb von Deutschland das kann man sagen ja.
Tim Pritlove
Zwanzig neun1, zwanzig zweiundzwanzig, da ist ja was äh passiert zwischendurch. Wie sehr hat euch so die ganze Corona äh Krise bei der Arbeit gehindert.
Stefan Jordan
Ja, sie hat uns die Arbeit nicht äh.Unmöglich gemacht, aber es ist natürlich schwieriger. Also wir haben natürlich schon vorher fast alle Kommunikationen mit Hilfe von Videokonferenzen gemacht, weil es eben auch ein Projekt ist, was über ganz.Europa verstreut ist, aber es war immer nützlich.Wenn man sich auch mal trifft. Und sei es abends mal auf dem Bier zu treffen, dass man eben das motiviert auch unheimlich, weil man sozusagen dann auch persönliche Beziehungen aufbaut zwischen den einzelnen,und äh äh das manchmal ist es auch leichter, mal in einem auf einem Meeting dannKaffeepause mit jemandem zu reden, als dass man sozusagen eine offizielle Konferenz hat, auf der man redet. Das heißt, die Kommunikation ist an dieser Stelle äh schwieriger geworden, aber das Gute ist vielleichtim Schlechten, äh dass das Gajaprojekt ja jetzt schon eine ganze Weile läuft und die meisten Leute sind schon von Anfang an beim Gaja-Prü,gewesen. Die kennen ja die Leute und haben auch schon mal mit denen sozusagen persönlich zu tun gehabt. Schwieriger ist es für neue Leute, weil für die äh sind das manchmal ganz abstrakte Personen, die sie vielleicht auch manchmal nur von der Stimme her kennen und äh das ist sicherlichungünstig, aber trotzdem sind wir da glaube ich sehr professionell und versuchen mit Hilfe von äh Videokonferenzen die Kommunikation doch so weit aufrecht zu erhaltentrotzdem kann man sagen, paar Monate Verzögerung hat's wahrscheinlich dadurch gegeben am Ende, das muss man sagen und äh natürlich gab's auch immer mal Leute, die dannCorona direkt auch ausgefallen sind, einige Wochen dann und äh also es ist nicht spurlos an uns vorbeigegangen, aber wir konnten damit halbwegs äh.Klar kommen und kommen auch nach wie vor klar. Inzwischen ist es so, dass es auch wieder die ein oder anderen persönlichen Treffen gibt, aber die sind immer noch in der Minderheit.
Tim Pritlove
Filtern so mal so ein bisschen so dieses.Unerwartete, ne? So diese äh klar wenn man weiß, worüber man reden will und solche Videokonferenzen haben immer so diesen Fokus, ne, da will man dann irgendwie auch keine Zeit äh vergeuden, aber manchmal kommen ja die wirklich richtig guten Ideen eher so nebenbei. Ne.
Stefan Jordan
Das gilt übrigens auch sogar innerhalb unserer Gruppe am Ari. Ich meine, da sind viele dann auch im Homeoffice. Auch ich bin weitgehend im Homeoffice gewesenund äh man hat sich früher dann eher beim Mittagessen getroffen und hat man da auch spontan mal irgendwas angesprochen, was man wahrscheinlich in einem äh Meeting wo ein klarer Plan für das Meeting vorlag, dann äh gar nicht besprechen würde. Also äh das das sind durchaus auch viele negative Seiten, die damit zu tun hängen.
Tim Pritlove
Ja weniger Wissenschaft mangels Trash-Talk.
Stefan Jordan
Wir sind eigentlich sehr stolz, dass wir das trotz allem ganz gut hingekriegt haben.
Tim Pritlove
Ja äh trotz des Verweises auf die alte Sendung sollten wir vielleicht nochmal kurz den Rahmen aufspannen, indem wir jetzt uns hier unterhalten. Wir reden also vor allem über die Ergebnisse der Raumsonde.Gaja, die Dezember 2013 gestartet wurde. Eine Mission zur Vermessung des,als primär der Milchstraße, aber teilweise eben auch darüber hinaus. Ähm seit hm weiß nicht, ging dann irgendwie ein Jahr später ungefähr halb.Los, ne, also.
Stefan Jordan
Die offiziellen Messungen begannen dann im Juli äh 2tausendvierzehnund zwischen dem Staat und der ähm Ankunft im am L2, das ist ja der Beobachtungsort, äh der 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist äh an dem Gaja die Messungen dann durchführt in einembestimmten Orbit, äh würden natürlich zunächst einmal sozusagen Gaja auf Herz und Nieren geprüft, vermessen und kalibriert äh und auch da hat übrigens äh Heidelberg sehr viel.Durch den First look, der damals natürlich eine ganz besondere Bewandtnis hat und im Juli begann dann die Messung. Das heißt, da heute auch Gaja immer noch Mist haben wir jetzt acht, ein Drittel JahrMessung.
Tim Pritlove
Das ist äh schon so einiges, ne? Fünf Jahre waren mal so mindestens angedacht und die Hoffnung lag auf zehn Jahren und sieht jetzt auch so ein bisschen danach ausdass das auch äh erreicht werden konnte. Also als wir die letzte Sendung aufgenommen haben, war nämlich das nominale Missionsende erreichtund dann ist aber verlängert worden bis Ende 20, dann nochmal verlängert worden, bis Ende 2undzwanzig. Das läuft also jetzt quasi gerade auch aus.
Stefan Jordan
Also bis 24 haben wir die äh Genehmigung, muss man dazu.Also das muss ja immer auch Geld zur Verfügung gestellt werden, weil natürlich die auch die Betreuung einer Mission natürlich äh zum Beispiel Bodenstation Zeit kostet undvielleicht noch ein bisschen später eingehe, ist es so, dass obwohl wir äh inzwischen ja natürlich einen gewissen Routine mit den Geierdaten haben, versuchen wir immer noch diedas Verständnis der Daten zu verbessern und die Qualität der Daten dadurch zu verbessern, dass wirbessere Kalibrationen machen und systematische Fehler, wie man sie nennt, reduziert. Das heißt, da muss immer noch eine ganze Menge Gehirnschmalz rein äh fließen und das bedeutet natürlich, dass auf Seiten der ESA bei der Raumschiffbetreuungähm äh Geld fließen muss und natürlich auch für die Auswertung der Daten natürlich noch.Da sein muss, aber äh das wird immer in Scheiben von zwei Jahren verlängert. Das ist nie so, dass sie sagen, wir verlängern jetzt mal für fünf Jahre, sondern das wird immer sozusagen, dass es ähm Standard bei der Es.
Tim Pritlove
Budget-Meeting sozusagen.
Stefan Jordan
Und dann heißt es natürlich, dass wir dann auch für den Rest äh der Mission äh auch nochmal äh natürlich eine Genehmigung haben wollen. Also wir rechnen damit, dass wir bisApril 225 messen kann, dann werden nämlich die Ressourcen an Bord erschöpft sein und diese Ressourcen sind im Wesentlichen das Kaltgas, das ist Stickstoffgas,zur äh Ausrichtung des Satelliten benutzt wird und wenn das erschöpft ist, dann können wir äh Gaja nicht mehr äh hat in den Messbetrieb haltendie sozusagen die das Abscannen des Himmels da nicht mehr funktioniert und die Messung mit Hilfe der äh lichtempfindlichen Detektoren nicht mehr geht. Äh das heißt also dann ist alles äh,aber das bedeutet, dass wir dann weit über zehn Jahre gemessen haben werden.
Tim Pritlove
Genau und da hat man in der letzten Sendung schon drauf hingewiesen, dass das ja sehr wünschens äh wert ist und wenn man ja auch gleich noch mal drüber ein bisschen sprechen, warum das so wünschenswert.War und ist. Ja, das heißt.Das dauert jetzt quasi nochmal drei ähzweieinhalb Jahre so maximal. Dann wird aber vermutlich das letzte bisschen Sprit, was drin ist, nochmal benutzt, um das Ding nochmal irgendwo hinzuschieben.
Stefan Jordan
Ja, also man äh plant dann äh Gaja in einen stabilen Ort mit um die Sonne herumzuführen. Es ist so, dass äh dass ja derBereich, in dem Gaja arbeitet. Dieser zwei zwar ein stabiler Punkt ist, also da man braucht nur ganz wenigTreibstoff, um ihn da zu halten, aber eben ein instabiler. Man braucht also äh regelmäßige, auch kleine Bahnkorrekturen, um dort zu bleiben. Wenn wir also dann keine Bahnkorrektur mehr durchführen würden, dann würde Gaja in irgendeine Richtung entweder irgendwie in einem Orbit um die Sonne gehen oder sogar mit einervon zehn bis 51 Prozent auf die Erde äh fallen. Was kein Großschaden verursachen würden, aber wir wollen eigentlich äh.Gehört, dann eben äh die Mission auch äh sinnvoll verhindern.