RZ016 SOFIA Infrarotteleskop

Das fliegende Weltraumteleskop ermöglicht kurzfristige und ungewöhnliche Beobachtungen des Weltalls

SOFIA - das auf ein Flugzeug montierte Infrarot-Teleskop zur Beobachtung des Weltalls von der Stratosphäre aus - ist ein Gemeinschaftsprojekt des DLR und der NASA. Als Nachfolgesystem des bereits sehr erfolgreichen Kuiper Airborne Observatory (KAO) wurde SOFIA unlängst in Betrieb genommen und erreicht aufgrund seiner größer dimensionierten Spiegel und aktueller Messtechnik deutlich gesteigerte Messwerte. Damit dient SOFIA der verbesserten Beobachtung des Weltalls und der Grundlagenforschung auf vielen Gebieten.

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Alois Himmes
Alois Himmes
Projektleiter SOFIA, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichtet Alois Himmes, Projektleiter für das SOFIA-Projekt beim DLR, über die Hintergründe und Details des außergewöhnlichen Systems und bietet einen tiefen Einblick in die wissenschaftlichen Anwendungsbereiche, betroffene Forschungsgebiete, die Messmethoden und zukünftigen Anwendungen des fliegenden Auges.

Themen: Gründe für flugzeuggestützte Weltraumbeobachtung; Teleskopie in verschiedenen Wellenbereichen; Infrarot-Teleskopie; Auswertung des Lichtspektrums zur Bestimmung der Zusammensetzung stellarer Objekte; Beobachtung einer Sterngeburt; Hintergrundstrahlung des Urknalls und weit entfernter Galaxien; das erste Flugzeugobservatorium: Kuiper Airborne Observatory (KAO); Kalibration der Beobachtungsinstrumente; Vorteile eines luftgestützten Observatoriums; Forschungsergebnisse des KAO; Beobachtung dunkler Objekte durch „Bedeckung“ anderer Sterne; Planung des Umbaus des SOFIA-Flugzeugs; Ausgleich der Vibrationen durch Lagerung; Optimale Flughöhen und die spezielle Eignung der Boeing 747SP für das Projekt; die DLR-NASA-Kooperation zum Bau und Betrieb von SOFIA; die Ersatzteilproblematik; Konstruktion und Herstellung des Teleskopspiegels; Teamstärke; Planung der Flugstrecke; Verlauf eines Messfluges; Automatische Echtzeit-Nachführung des Teleskop zum Ausgleich der Flugbewegung; Deutsches Sofia-Institut und die Zusammenarbeit mit dem akademischen und schulischen Bereich; arbeitskulturelle Unterschiede zwischen Deutschland und den USA.

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RZ015 Softwaretechnik

Softwareentwicklung und ihre Unterstützung für Betrieb und Simulation

Computer sind heute das Universalwerkzeug der Forschung und Software ist der Schlüssel zum Erfolg der Projekte. So wird Software auch selbst zum Forschungsgegenstand. Aber auch um in anderen Forschungsbereichen des DLR das Wissen um die erforderlichen und wünschenswerten Techniken in der Softwareentwicklung voranzubringen erfolgt eine aktive Unterstützung durch diesen Forschungsbereich.

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Andreas Schreiber
Andreas Schreiber
Institut Simulations- und Softwaretechnik, DLR

DLR-Softwaretechniker Andreas Schreiber beschreibt im Gespräch mit Tim Pritlove die Aufgaben und Tätigkeiten des DLR-Instituts für Simulations- und Softwaretechnik.

Themen: Aufgaben des Instituts für Simulations- und Softwaretechnik; Anforderungsanalyse; Bug Tracker; Testgetriebene Entwicklung; Programmiersprachenvielfalt; Versionskontrolle; Datenmanagement; die Bedeutung von Open Source für die Forschung; Integrierte Entwicklungsumgebungen; Telemedizin; Open Source Entwicklung; Freie Lizenzen; Technologiemarketing; Ausbildung.

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RZ014 Robotik in der Raumfahrt

Erste Missionen und die mögliche Zukunft robotischer Anlagen in Raumfahrzeugen

Robotik ist eine noch verhältnismäßig junge technische Disziplin und steht in der Raumfahrt selbst noch vor dem Durchbruch. Erstmals kam im Rahmen der D2-Mission auf dem Space Shuttle ein vom DLR geplantes Projekt auf einem Raumfahrtzeug zum Einsatz. Mit den in den letzten Jahrzehnten gewonnenen Erkenntnissen könnten sich die unbemannte und bemannte Raumfahrt in zahlreiche Richtungen weiterentwickeln. Dazu gehören sicherere Außenbordeinsätze, bodengesteuerte Experimente und missionsverlängernde Maßnahmen.

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Klaus Landzettel
Klaus Landzettel
Institut für Robotik und Mechatronik, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove bietet Klaus Landzettel, langjähriger Mitarbeiter des DLR am Institut für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen und Robotikpionier, einen Einblick in die Geschichte der Robotik und schildert Details sowohl bisheriger Experimente als auch die Möglichkeiten zukünftiger robotik-gestützter Missionen.

Themen: Alte Computer; Entwicklung der Robotik in den letzten 40 Jahren; Manipulatoren; analoge Robotersteuerung; Sensorsysteme; erster Einsatz eines Roboterarms in einem Space Shuttle; Roboterarm-Fernsteuerung vom Boden; Einflüsse auf Mechanik und Elektronik im Weltraum: Belastung durch den Start, Wärmeabfuhr ohne Atmosphäre, Radioaktive Strahlung, fehlende Schwerkraft; Sechs Sekunden Unendlichkeit; wie man in der Schwerelosigkeit einen Würfel einfängt; Kollaboration von Menschen und Robotersystemen; Kräne und Robotikexperimente auf der ISS; Robotik zur Bekämpfung von Weltraumschrott; Anfliegen bestehender Satelliten; wie man einen Satelliten einfängt; Unterstützung durch Robotik bei Weltraumspaziergängen; Flugkorrektur von fehlgestarteten Satelliten; Laufzeitverlängerung von geostationären Satelliten durch externe Antriebssysteme; Automatisches Andocken im Apogäumsmotor; Echtzeitsteuerung und Telepräsenz von Robotern auf der ISS; Roboter unter Einfluss von Radioaktivität.

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RZ013 Die Atmosphäre

Erforschung des wichtigsten Bereichs der Erde für Leben und Raumfahrt

Unsere Erde ist von einer verhältnismäßig dünnen Schicht von Gasen umgeben, die das Leben auf der Erde überhaupt erst ermöglicht, indem sie Temperatur und Klima schafft und Schutz vor Strahlung bietet. Die Struktur der Atmosphäre hat aber auch große Auswirkungen auf die Kommunikation in der Raumfahrt und ihre Verschmutzung durch natürliche und menschengemachte Partikel ist eine Herausforderung sowohl für die Umwelt als auch für die Luftfahrt. Ein einschneidendes Ereignis, das diese Zusammenhänge deutlich gemacht hat, war der Ausbruch des Eyjafjallajökull in Island vor einem Jahr, der für einige Tage die Einstellung des Luftverkehrs in weiten Teilen Europas zur Folge hatte.

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Bernadett Weinzierl
Bernadett Weinzierl
Institut für Physik der Atmosphäre, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Bernadett Weinzierl vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre in Oberpfaffenhofen den Aufbau der Atmosphäre und die Auswirkungen der Verschmutzung der Atmosphärenschichten. Außerdem berichtet sie von dem aufwändigen Messflug-Einsatz, den sie zusammen mit Kollegen durchgeführt hat, um die konkrete Bedrohung des Luftverkehrs durch die Folgen des Vulkanausbruchs einschätzen zu können.

Themen: Institut für Physik der Atmosphäre; Aufbau der Atmosphäre; Ozonschicht; Spurengase; Aerosole; Beitrag der Aerosole zur Klimaerwärmung; Vulkanasche und der Ausbruch des Eyjafjallajökull in Island; die Gefährdung des Flugverkehrs durch vulkanische Asche; das Forschungsflugzeug Falcon des DLR; Warnsysteme für Folgenabschätzung von Vulkanasche; Internationale Messflüge; Vorbereitung des Forschungsflugzeugs für neue Missionen; Ergebnisse der Messung der Eyjafjallajökull-Aschewolke; der Flug über den Vulkan; Waldbrände; Belastung der Atmosphäre durch den Schiffsverkehr; Einfluss von Aerosolen auf die Wolkenbildung; die Wirkung der Industrieabgase auf die Farbe der Wolken; historische CO2-Messungen und die Entdeckung der menschengemachten globalen Erwärmung.

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RZ012 Sigmund Jähn

Ein Rückblick auf 50 Jahre bemannter Raumfahrt mit dem ersten deutschen Raumfahrer

Vor fünzig Jahren, am 12. April 1961, passierte Juri Alexejewitsch Gagarin an Bord der Wostok 1 als erster Mensch die magische 100-Kilometer-Marke, ab der man vom Weltraum spricht. Damit war faktisch die moderne bemannte Raumfahrt geboren. Russland führte somit technologisch die Entwicklung an und unterstrich diese Führungsrolle durch den Aufbau von Raumstationen, die fortan als Basis von Langzeitmissionen russischer Kosmonauten dienten.

17 Jahre später wurde ein Deutscher Teil einer dieser Missionen: Der Wissenschaftler und Militärpilot Sigmund Jähn aus Morgenröthe-Rautenkranz in Sachsen trat am 26. August 1978 die Reise zur Raumstation Saljut 6 an und war damit der erste Deutsche im Weltall. Nach der Wende wurde Sigmund Jähn zu einem begehrten Ratgeber des DLR und der ESA sowie Ausbilder deutscher Astronauten. Anlässlich des 50-jährigen Jubiläums der bemannten Raumfahrt baten wir Sigmund Jähn, einen Rückblick auf die Pioniertage der Raumfahrt zu wagen.

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Sigmund Jähn
Sigmund Jähn

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichtet Sigmund Jähn von seiner Ausbildungszeit, seiner Wahrnehmung der Entwicklung der Raumfahrt und von seinen Erfahrungen sowohl an Bord der Raumstationen als auch der wissenschaftlichen Arbeit in der DDR und in Russland. Sigmund Jähn ist heute im Ruhestand und lebt in der Nähe von Berlin.

Themen: Berufung als Kosmonaut; Saljut-Raumstationen; die Raumfahrtforschung der DDR; Militärflugzeuge und Raumfahrzeuge; Ausbildung; kulturelle und technische Unterschiede zwischen der östlichen und der westlichen Raumfahrt; die Raumfahrt als Vorbild für die Kooperation der Menschheit; Erfolge und Misserfolge früher Missionen; Juri Gagarins Absturz; Gefahren und Vorsichtsmassnahmen in der Raumfahrt; Entwicklung der Internationalen Zusammenarbeit; Marsflüge.

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RZ009 Asteroiden und Kometen

Die Trabanten unseres Sonnensystem bergen Erkenntnisse und Gefahren für die Menschheit

Neben den großen Himmelskörpern wie Sonne und Planeten wird unser Sonnensystem auch durch eine Vielzahl von kleineren Objekten geprägt: Asteroiden und Kometen nehmen in der Mitte und am Rand des Systems breiten Raum ein und einige einzelne Vertreter sínd dabei auch auf Kollisionskurs mit seinen Nachbarn. Auch die Erde ist vor Asteroiden nicht gefeit und so sind Einschläge von Kleinstobjekten an der Tagesordnung und Kollisionen mit größeren Vertretern der Zunft haben in den letzten Jahrmillionen die Oberfläche der Erde und das Leben auf ihr nachhaltig geprägt.

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Alan Harris
Alan Harris
Institut für Planetenforschung, DLR

„Ein Asteroid mit einem Durchmesser von 300m könnte ein Land wie Holland komplett zerstören“ – Alan Harris, Experte für Asteroiden und Kometen beim DLR, erläutert in der neunten Ausgabe des Raumzeit-Podcast die Eigenschaften von Asteroiden und Kometen, schildert möglichen Implikationen einer Kollision mit unserem Heimatplaneten und erklärt, wie die Asteroiden auch das Leben auf unserem oder anderen Planeten beeinflusst haben mag.

Themen: Asteroiden und Kometen; der Asteroidenhauptgürtel; Einfluss des Jupiters; Einschlagswahrscheinlichkeiten von Asteroiden auf Himmelskörpern und der Erde; Krater auf der Erde; potentielle Gefährdung der Erde durch Erdnahe Asteroiden; der Asteroid Apophis; Auswirkung der Gravitation der Erde auf Asteroiden; Ablenkmanöver für Asteroiden; Gefahr für Satelliten; Maßnahmen zur Bekämpfung eines drohenden Asteroideneinschlags: Erkundungsmissionen, Explosionen, Massetorpedos; Bedeutung von Asteroiden für die Entstehung von Leben; Laufende und geplante Missionen zu Asteroiden; Entstehung von Asteroiden-Monden.

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RZ008 Satellitennavigation

Die technische Basis moderner Ortungssysteme von GPS bis Galileo

Satellitennavigation ist die vielleicht populärste Anwendung der Raumfahrt überhaupt. Seitdem die USA ihr GPS-System Anfang der 1990er Jahre für jeden nutzbar geschaltet haben, werden immer mehr Einsatzgebiete gefunden. Mit Galileo haben die Europäer ihr eigenes Navigationssystem in Planung, dass in den kommenden Jahren Schritt für Schritt in Betrieb genommen werden soll.

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Felix Antreich
Felix Antreich
Institut für Kommunikation und Navigation, DLR

Felix Antreich vom Institut für Kommunikation und Navigation des DLR erläutert im Gespräch mit Tim Pritlove die technischen Grundlagen und die Funktionsweise von GPS und Galileo und geht auf die zahlreichen zukünftigen Anwendungsfälle ein, die sich aus der steigenden Genauigkeit ergeben.

Themen: Ausbildung; Technische Voraussetzung zum Aufbau eines Satellitennavigationsnetzes; GPS; Intelligenz eines Navigationssatelliten; Kommunikation mit den Bodenstationen; Abstrahlungswinkel der Satelliten; Zeit- und Positionssynchronisation; Berechnung der Position im Empfänger; Einfluss der Atmosphäre; Navigations-Kaltstart und der Almanach; Assisted GPS; Differential GPS; D-GPS für Flughäfen; Satellitengestütze Korrektursysteme; EGNOS; Ausbau von GPS; Galileo und die Gründe für ein europäisches Navigationssystem; Systemintegrität; Geplante Genauigkeit von Galileo; Aufbauphase von Galileo; Kompatibilität und gleichzeitige Nutzung von Galileo, GPS und GLONASS; Anwendungen von Galileo; Hochpräzise GPS-Empfänger mit Mehrantennensystemen für urbane Umgebungen und im Wald; Empfängertypen bei Galileo; Dienstkategorien von Galileo; Navigation von Satelliten durch Satellitennavigation; Navigation auf dem Mond.

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RZ006 Erdbeobachtung

Der Blick aus dem All ist die Basis der modernen Erforschung und Nutzung der Erde

Paradoxerweise ist die Erdbeobachtung eine der wichtigsten Aufgaben der Raumfahrt, da erst der Blick von oben der Menschheit das nötige Bewusstsein für das Große und Ganze und für die Verletzlichkeit unseres Planetens geschaffen hat. Unter dem Begriff fallen allerdings gleich eine ganze Reihe von Anwendungen zusammen.

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Hans-Joachim Lotz-Iwen
Hans-Joachim Lotz-Iwen
Earth Observation Center, DLR

Hans-Joachim Lotz-Iwen vom DLR Earth Observation Center erläutert im Gespräch mit Tim Pritlove die zahlreichen Aspekte des Themas und führt in Geschichte und die heute zum Einsatz kommenden Techniken und Strategien ein.

Themen: DLR-Institute zur Erdbeobachtung; Tag der offenen Tür; die Bedeutung von Wiederholraten; Erdbeobachtung durch Flugzeuge; Beginn der Erdbeobachtung; das erste Fot oder ganzen Erde; die Erdatmosphäre; Wettersatelliten; Beobachtung der Erde aus großen Enterfernungen, Bedürfnisse und Anforderungen verschiedener Auswertungsarten; Abtastung der Erdoberfläche mit Radar und spezifische Absorbtion und Reflektion unterschiedlicher Materialien und Vegetation; Verwendung von Infrarotstrahlung; warum der Wald immer rot ist; der spektrale Fingerabdruck; Ground Truth; wie man in die Meere schaut; Nutzung der Erdbeobachtung für Archäologie und die Suche nach Atlantis; Messung des Erdschwerefelds mit Discokugeln; Beobachtung urbaner Regionen; Stadtklimaplanung und Grünanlagenkartierung; Einsatz im Agrarbereich; Katastrophenhilfe und zivile Sicherheit; Koordinierter Einsatz im Katastrophenfall; Hilfe bei Waldbränden; Eigenschaften der Sonnenstrahlung; Zentrum für satellitenbasierte Kriseninformation; Krisenunterstützung bei Tsunamis; Datenübermittlung zwischen Satelliten und Basisstationen; Landsat und Bildatlas; Kosten der Kartographierung der Erde; ; Landkartierung für Verkehrsplanung; ; Erstellung digitaler Höhenmodelle; Shuttle Radar Topography Mission; TerraSAR-X und TanDEM-X; Radarinterferometrie; der Trend zu kleinen Satelliten und Satellitenschwärme; CryoSat und die Erforschung der Poleisdecke; ; Satellitenerkundung im militärischen Bereich; Keyhole-Satelliten; ; Vor- und Nachteile drohnenbasierter Erdbeobachtung; Windmessung aus dem All; Fernerkundungs-Ausbildung durch Geowissenschaften und Geoinformatik; ; Datenauswertung und Langzeitarchivierung von Rohdaten; Data Mining; Bedeutung der Erdbeobachtung.

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RZ005 Planetenforschung

Ein Blick auf unsere Nachbarn im Sonnensystem und ihrer Erforschung

Die Planeten - die "Wanderer" am Himmel - sind die Spaltprodukte der Entstehung unserer Sonne und Basis unserer Existenz. Aber was bedingte die Entstehung von Planeten, war es ein Zufall oder unvermeidlich? Und was befördete das Entstehung von Leben auf der Erde?

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Ulrich Köhler
Ulrich Köhler
Institut für Planetenforschung, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichtet Wissenschaftler Ulrich Köhler vom Institut für Planetenforschung des DLR über den Stand der Forschung an Planeten.

Themen: DLR-Standort Adlershof und der Wissenschaftsstandort Berlin; Goldsuche im Urwald; Entstehung von Sonnen; Gasplaneten als gescheiterte Sonnen; Steinplaneten und Monde; Verteilung der Materie im Sonnensystem; Missionen zum Jupiter und Saturn; Zusammensetzung von Planeten; Zwergplaneten und die freigeräumten Planetenbahnen; Planetenrotation und warum der Uranus rollt und nicht kreist; warum der Mond immer nur eine Seite zeigt; wie ein Planet entsteht; Planetenerhitzung und wie der Treibhauseffekt die Erde wohltemperiert; Eis in Kältefallen auf Merkur und Mond; Voraussetzungen für die Entstehung von Leben; die Forschung nach extraterrestrischem Leben; Wasser und die Wahrscheinlichkeit von Leben auf dem Mars; Ursachen der Wasserkanäle auf dem Mars; woraus die Planetenforschung ihre Erkenntnisse gewinnt; Wasserkrusten und -ozeane auf den Eismonden der Gasplaneten; Kommende Raumfahrtmissionen zur Planetenerkundung; die Entdeckung von Exoplaneten und die Wahrscheinlichkeit von erdähnlichen Planeten in anderen Sternensystemen; aktuelle und zukünftige Mondforschung; der Mond als „Sprungbrett“ für aufwändige Fernmissionen;

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RZ003 Raketenantriebe

Was Raumfahrzeuge in den Orbit bringt und wie Triebwerke gebaut und getestet werden

Um die Erdanziehung zu überwinden muss bei Raumfahrtmissionen eine Menge Energie freigesetzt werden. Um die notwendige Kraft zu entfalten müssen leistungsfähige und zuverlässige Antriebe entwickelt werden. Die dritte Ausgabe von Raumzeit widmet sich ganz diesem Thema.

Ralf Hupertz, Ingenieur beim Institut für Raumfahrtantriebe des DLR in Lampoldshausen führt in die Prinzipien und Details der Raketenantriebe ein, bietet Einblick in die Geschichte und Zukunft der Technologie und erläutert die Bedeutung dieses Technikfelds für die gesamte Raumfahrt.

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Ralf Hupertz
Ralf Hupertz
Institut für Raumfahrtantriebe, DLR

Ralf Hupertz, Ingenieur beim Institut für Raumfahrtantriebe des DLR in Lampoldshausen führt in die Prinzipien und Details der Raketenantriebe ein, bietet Einblick in die Geschichte und Zukunft der Technologie und erläutert die Bedeutung dieses Technikfelds für die gesamte Raumfahrt.

Themenüberblick: Ausbildung; erste Raketen; Raketentreibstoffe; Schubentwicklung und Triebwerksdüsen; die Notwendigkeit von Mehrstufenraketen; selbstzündende Treibstoffe; Entwicklung der Antriebskonzepte über die Zeit; Feststoffraketen; der Countdown; Betankung der Rakete; Zündung der Treibwerke; der Raketenstart; Neue Triebwerke; neue Raketen in Kourou: Vega und Sojus; die Einstellung des Space Shuttle zukünftige Raumfahrtprogramm der NASA; Rettungssysteme und Rettungskapseln; Antriebe für Satelliten.

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