RZ037 TanDEM-X

Ein Tandem aus zwei parallel fliegenden Satelliten realisiert die bislang genaueste Beoabchtung der Erdoberfläche

Die Doppelmission TerraSAR-X und TanDEM-X besticht durch ihre ungewöhnliche Konstellation und technische Innovation in der Satellitensteuerung. Zunächst als einfache Radarmission unter dem Namen TerraSAR-X geplant, wurde dem einzelnen Satelliten bald ein nahezu gleicher Zwilling nebenangestellt.

TanDEM-X ergänzt das erste Raumfahrzeug mit identischer Messtechnik, aber anders gelagerter Steuerung. Seit Oktober 2010 fliegen die beiden Systeme in helixförmiger Flugbahn um die Erde und kombinieren ihre Messergebnisse. Dadurch wird eine bislang nicht gekannte Genauigkeit in der Höhenmessung erzielt, die die Erdbeobachtung auf eine neue Basis stellt.

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Manfred Zink
Manfred Zink
Projektleiter Bodensegment TanDEM-X-Mission, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erklärt Manfred Zink, Projektleiter der TanDEM-X-Mission beim DLR, wie es zu diesem ungewöhnlichen Projekt kam, welche technischen Hürden genommen werden mussten, welche zahlreichen Anwendungen durch diese Doppelmission bereits erschlossen werden konnten und welche Optionen für die Wissenschaft in der Zukunft noch entstehen könnten.

Themen: SAR-Technik; Anwendungen von SAR; TerraSAR-X und TanDEM-X; die Helix-Flugbahn; Konzeption der TanDEM-X-Mission; Leistungsmerkmale von TanDEM-X; Umlaufzeiten und Energiemanagement; Radar-Messungen und Datenauswertung; Vorausplanung von Aufnahmen; Optimierung der Höhenmessung; Zeitsynchroner Satellitenbetrieb; Einfluss der Atmosphäre; Verfügbarkeit des Datenmaterials; Zukünftige Projektentwicklung; Bedeutung des Formationsflugs für die Raumfahrt; Zukünftige Optionen bei der Erdbeobachtung.

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RZ036 Deutsches Raumfahrt-Kontrollzentrum

Das GSOC in Oberpfaffenhoffen übernimmt viele wichtige Aufgaben der internationalen Raumfahrt

Das Deutsche Raumfahrt-Kontrollzentrum (GSOC) mit seinem Hauptsitz in Oberpfaffenhofen ist für die Steuerung von Raumfahrzeugen aller Art zuständig und begleitet unter anderem die Columbus-Mission an Bord der ISS sowie zahlreiche Erdbeobachtungssatelliten und andere Missionen.

Das GSOC betreibt außerdem die Bodenstation des DLR in Weilheim und ist für die Steuerung der Lander-Mission der Rosetta-Raumsonde zuständig.

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Florian Sellmaier
Florian Sellmaier
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, GSOC

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Florian Sellmaier, wissenschaftlicher Mitarbeiter beim GSOC, Aufgaben und Struktur des Deutschen Raumfahrtkontrollzentrums und erläutert, mit welchem fein abgestimmten Personaleinsatz rund um die Uhr zahlreiche Raumfahrtmissionen begleitet werden.

Themen: Überblick GSOC; Aufgabenfelder des GSOC; die Columbus-Mission; Arbeitsteilung und Kommunikation; Multimissionsbetrieb; Ausbildung und Teamstruktur; Zeitplanung für Astronauten; Zukünftige Aufgaben; Herausforderung Weltraumschrott; European Proximity Operations Simulator; Robotische Exploration.

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RZ035 Technology Transfer Program

Wie der Technologietransfer zwischen Raumfahrt und der Wirtschaft organisiert wird

Technologietransfer verbindet Raumfahrtforschung und Wirtschaft indem es eine bidirektionale Brücke zwischen diesen Entitäten baut. Der Transfer von Wissen und Forschungsergebnissen in die Wirtschaft verspricht in der Zukunft eine ökonomischere Nutzung der Anwendung in der Raumfahrt. Neugegründete Firmen könnenwiederum ihre Startphase auf Basis solider, sonst selten profitabler Forschung aufbauen.

Das Technology Transfer Program der ESA versucht genau diese Wechselwirkung anzustossen, die für beide Seiten außerordentlich hilfreich ist. Dazu kommen wertvolle Erkenntnisse der Raumfahrt so schneller in die wirtschaftliche und damit auch gesellschaftliche Nutzung.

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Frank Salzgeber
Frank Salzgeber
Leiter Technology Transfer Program, ESA

Im Gespräch mit Tim Pritlove bietet Frank Salzgeber, Leiter des Technology Transfer Program, einen Einblick in die Aufgaben und Arbeit des Teams und liefert zahlreiche Beispiele von gelungenen Transfers sowie einen Ausblick auf die Technologietrends, die sich für solche Transfers künftig anbieten.

Themen: Bedarf für Technologie-Transfer; das Technology Transfer Program in der ESA; Projektentwicklung; Erfolg und Misserfolg von Projekten; Business-Inkubations-Zentren der ESA; Der Innovations-Kreislauf; Aufgabenprofil und Struktur des TTP-Teams; Trends im Technologiebereich.

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RZ034 Space Situational Awareness

Die permanente Beobachtung der Erdumgebung sichert die Zukunft der Raumfahrt

Der Bedarf an einer umfassenden Beobachtung und Katalogisierung der unmittelbaren Umgebung der Erde im Weltraum wird täglich größer. Zunehmender Satellitenverkehr und Weltraumschrott aber auch wechselnde Sonnenaktivität und erdnahe Asteroiden erfordern unsere Aufmerksamkeit, um Raumfahrtmissionen und kritische Infrastrukturen auf der Erde zu schützen.

Seit ein paar Jahren baut die ESA daher eines umfassendes System zur Beobachtung des Erdumfelds auf. Das Space Situational Awareness Program (SSA) fasst eine Vielzahl an Beobachtungsmethoden und -systemen in einem gemeinsamen Konzept zusammen, um in Echtzeit Entscheidungen über mögliche Objekt-Kollisionen im Orbit, mögliche Eintritte von Asteroiden in die Erdatmosphäre und den Einfluss des Weltraumwetters auf Missionen und Infrastrukturen treffen zu können.

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Detlef Koschny
Detlef Koschny
SSA-Programm, ESA

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Detlef Koschny Notwendigkeiten, Anforderungen und konkrete Umsetzung des SSA-Programms der ESA.

Themen: Persönlicher Hintergrund; Weltraumwetter; Weltraumschrott; Erdnahe Objekte; Aufbau und Struktur SSA; Beteiligte Standorte; Datenformate; Bedrohung durch Asteroideneinschläge; Weltraumwetter; Gefahren auf der Erde durch Sonnenwind; Bedeutung von SSA für die Raumfahrt; internationale Kooperationen und alternative Beobachtungssysteme.

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RZ033 Energie der Zukunft

Photovoltaik und Solarthermie bieten das Potential für einen umfassenden Umbau der Weltenergieversorgung

Der Umbau unserer Energieversorgung schreitet weltweit stärker voran als sich dies aus der eigenen Betrachtung und Nachrichtenlage ablesen lässt. Besonders die ursprünglich für die Bedürfnisse der Raumfahrt entwickelte Photovoltaik und besonders die Solarthermie spielen hier eine zentrale Rolle.

Doch für eine zuverlässige Energieversorgung, die den Anforderungen der Gegenwart und Zukunft entspricht, kommt es auf eine kluge Kombination von unterschiedlichen erneuerbaren Energiequellen an. Studien des DLR zu einer Nutzung von Solarthermie und anderen erneuerbaren Energieformen und der Errichtung von speziellen Stromtrassen im Mittelmeerraum legten dabei in den vergangenen Jahren die Grundlagen für die DESERTEC-Initiativen, die einen umfassenden und kollektiven Umbau der Energie-Infrastruktur Europas, des Nahen Ostens und Nordafrikas (EUMENA-Region) zum Ziel haben.

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Franz Trieb
Franz Trieb
Institut für technische Thermodynamik, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Franz Trieb vom Institut für Technische Thermodynamik des DLR in Stuttgart, welche Erkenntnisse hier in den vergangenen Jahren gewonnen werden konnten und welche Handlungsoptionen sich für die nächste Zeit ergeben.

Themen: DLR Standort Stuttgart; Energieversorgung in der Raumfahrt; Anteil und Bedeutung enerneuerbarer Energien; Forschung des DLR im Bereich Erneuerbare Energien; Photovoltaik und Solarthermie; Speicherbare Energieträger; Stromübertragung; Dezentrale Stromversorgung durch Solarthermie; Die Studien des DLR; DESERTEC; Energie-Kooperation im Mittelmeerraum; Mögliche Kraftwerkkonzepte; Platzbedarf und Flexibilität solarthermischer Anlagen; Sicherheit der Energieversorgung.

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RZ032 Das Saturnsystem

Der Saturn und seine zahlreichen Monde bilden die Komplexität des Sonnensystems ab und bieten viele Überraschungen

Nachdem wir bereits in der 30. Ausgabe von Raumzeit die technischen und organisatorischen Aspekte der Mission Cassini-Huygens im Detail besprochen haben, geht die aktuelle Ausgabe unserer Gesprächsserie auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Saturnsystem vor und nach dieser bedeutenden Mission ein.

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Ralf Jaumann
Ralf Jaumann
Institut für Planetenforschung, DLR
Frank Sohl
Frank Sohl
Institut für Planetenforschung, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutern Ralf Jaumann und Frank Sohl vom Institut für Planetenforschung des DLR in Berlin den Stand der Erkenntnisse rund um das Saturnsystem im besonderen und Gasplaneten im Allgemeinen. Dabei wird deutlich, welchen Erkenntnisgewinn aus der Cassini-Huygens-Mission gewonnen werden konnte, welchen Beitrag die Cassini-Mission heute noch für den wissenschaftlichen Fortschritt in dem Bereich leistet und welche Fragen heute noch ungeklärt sind.

Themen: Bedeutung der Saturn- und Jupitersysteme; Erkenntnislage vor der Cassini-Huygens Mission; Erkenntnisse durch Cassini-Huygens; Teilchenstrom im Saturnsystem; Enceladus und Kryovulkanismus; Monde und Ringe des Saturn; Benennung der Monde; Zusammensetzung der Gasmonde; Zusammensetzung von Saturn und Jupiter; Oberfläche und Atmosphäre des Titan; Innere Struktur des Titan; Methan-Ozeane; Spiegelreflektions-Beobachtung; Dünen aus Eis- und Gaskristallen; Stabilität des Saturn- und Solarsystems; Weiterer Ablauf der Cassini-Mission; Auswertung der Huygens-Mission; Übertragbarkeit der Titanforschung auf die Erde; Verbleibende Fragen der Wissenschaft.

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RZ031 DLR_School_Labs

Schülerlabore bieten Schülern einen frühzeitigen technischen Zugang zu Luft- und Raumfahrt

Die DLR_School_Labs sind eine Nachwuchsförderungsinitiative des DLR und sind in neun Städten teils an DLR-Standorte, teils an Universitäten angeschlossen. In den Schülerlaboren wird Schülern die Möglichkeit gegeben, aktuelle Forschung und gelebte Wissenschaft hautnah zu erfahren und Schulen eine Ergänzung des normalen Lehrprogramms geboten.

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Anke Kovar
Anke Kovar
Leiterin DLR_School_Labs, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Anke Kovar, Leiterin des DLR_School_Labs am DLR-Standort in Braunschweig, die Hintergründe und Herangehensweise dieser Initiative, die konkreten Angebote der Labore und ihr Unterrichtsprinzip und welche Lehren aus der aktuellen Ausbildungssituation in Deutschland gezogen werden können.

Themen: Überblick; DLR-Standort Braunschweig; Struktur und Ziele der DLR_School_Labs; Nachwuchsmangel das Bild des Wissenschaftlers in der Gesellschaft; Angebot für Schüler an den DLR_School_Labs; Kooperation mit den Schulen; Studie zur Auswirkung der DLR_School_Labs; Unterrichtskonzept und Team; Förderung und Finanzierung; Schülerlabore in Deutschland; Programm an den DLR_School_Labs; Evaluation und Feedback; Lehrerfortbildung und Unterrichtsmaterialien; DLR_next; Schwerpunkte der DLR_School_Labs; Beteiligung der Wissenschaftler an den Schülerlaboren; Wissenschaftliches Lernen in der Zukunft.

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RZV001 Der Parabelflug

Wie ja schon in Ausgabe RZ026 Forschen in Schwerelosigkeit bekannt wurde, war Raumzeit-Moderator Tim Pritlove für uns beim 18. DLR-Parabelflug mit an Bord und hat sein Erlebnis dort in Bild und Ton festgehalten. Dieses Material wollen wir Euch nicht vorenthalten und so ist ein einstündiges Video entstanden, das Euch ein Gefühl dafür geben soll, wie es auf einem solchen Flug zugeht.

Die Parabelflüge, die neben den Wissenschaftlern auch Gäste zulassen, sind natürlich die Ausnahme. Wird sonst der ganze Platz für Experimente genutzt, ist die Raumaufteilung hier anders. Dies ist besonders für Astronauten ideal, die sich so auf die Schwerelosigkeit im All vorbereiten können. So ist auf diesem Flug auch Samantha Cristoforetti mit dabei – unsere Gesprächspartnerin in RZ011 Astronautenausbildung. Sie ist dann auch noch Teil einer spektakulären Rettungsaktion in der Schwerelosigkeit.

Im ersten Teil des Videos erscheinen die Köpfe der Interviewten leider etwas abgeschnitten. Das liegt daran, dass sich zu Beginn des Flugs die Ausrichtung der Helmkamera unbeabsichtigt verschoben hat – Entschuldigung dafür. Im letzten Teil ist die Perspektive dann besser.

Zum Abschluss des Jahres hoffen wir, dass das Video Euch Spaß macht und einen weiteren Einblick in das Wesen der Raumfahrt gibt. Wir möchten uns auch für das große Interesse bedanken, das Ihr dieser Gesprächsreihe in ihrem ersten Jahr entgegengebracht habt, und auch für die vielen ermutigenden Kommentare und Zuschriften. Wir werden Raumzeit 2012 in gewohnter Manier fortsetzen und hoffen, neben spannenden Themen und Gesprächspartnern auch noch ein paar Überraschungen präsentieren zu können.

RZ030 Cassini-Huygens

Der wagemutige Flug zum Saturnsystem und die Entdeckung der faszinierenden Welten des Titan

Deep Space Missionen gehören zu den größten Herausforderungen der Raumfahrt, da hier stets Neuland betreten wird und die technischen und organisatorischen Anforderungen extrem sind. Reisen zu den Gasplaneten unseres Sonnensystems sind dabei besonders selten und durch die großen Distanzen zusätzlicher Nervenkitzel. Die Mission Cassini-Huygens zum Saturnsystem ist eine dieser besonderen Projekte gewesen, die wir in diesem Podcast ausführlich vorstellen möchten.

Cassini-Huygens ist eine Kooperation zweier Raumfahrtagenturen: Cassini (NASA) reiste gemeinsam mit der Sonde Huygens (ESA) zum Saturnsystem und setzte letztere über dem Saturnmond Titan ab. Der Eintritt von Huygens in die dichte Atmosphäre des Titan ist damit auch der erste Kontakt mit einem Himmelskörper unseres Sonnensystem, der trotz grundlegender Unterschiede auch frappierende Ähnlichkeiten mit unserer Erde aufweist.

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Michael Khan - Missionsanalytiker der ESA beim ESOC in Darmstadt - die Planung, Durchführung und Erkenntnisse dieser außergewöhnlichen Mission und berichtet von den zahlreichen Schwierigkeiten, die im Vorfeld und auch während des Fluges bewältigt werden mussten.

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Michael Khan
Michael Khan
Missionsanalyse, ESOC, ESA

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Michael Khan – Missionsanalytiker der ESA beim ESOC in Darmstadt – die Planung, Durchführung und Erkenntnisse dieser außergewöhnlichen Mission und berichtet von den zahlreichen Schwierigkeiten, die im Vorfeld und auch während des Fluges bewältigt werden mussten.

Themen: Einfluss der Mondlandung auf die Menschheit; Deep Space Missionen zum Jupiter; das Interesse am Saturnsystem; Lockvogel Titan; Beschluss zur Doppelmission Cassini-Huygens als Kooperation von NASA und ESA; Energieversorgung in sonnenlichtarmen Zonen; Cassini-Missionsplanung; Flug durch die Saturnringe; Instrumente an Bord von Cassini; Bordkamera; Spektrometer; Magnetometer; Detektion kosmischen Staubs; Entdeckung des flüssigen Ozeans auf dem Mond Enceladus; Methan-Welt Titan; Abtrennung von Huygens über dem Titan; Entdeckung eines Konstruktionsfehlers der Kommunikation zwischen Cassini und Huygens; Instrumente an Bord von Huygens; Messungen beim Eintritt in die Titan-Atmosphäre; Cassini-Huygens und die öffentliche Wahrnehmung; Fortsetzung der Cassini-Mission und künftige Missionen zu Jupiter und Saturn.

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RZ029 Herschel-Weltraumteleskop

Per Infrarotstrahlung einen Blick in die entferntesten Ecken des Universums blicken

Das Infrarot-Weltraumteleskop Herschel wurde gemeinsam mit dem Schwester-Satelliten Planck 2009 gestartet und erreichte zwei Monate später seinen Aufenthaltspunkt auf der Erd-Sonnen-Achse ca. 1,5 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt. Von dort beobachtet Herschel den Weltraum im Infrarotteleskop mit dem größten Spiegel, der je von Menschen ins All gebracht wurde.

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Micha Schmidt, Spacecraft Operations Manager beim ESOC in Darmstadt, die Technik des Satelliten und schildert die besonderen technischen Anforderungen, die für dieses Projekt beachtet werden mussten.

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Micha Schmidt
Micha Schmidt
Spacecraft Operations Manager, ESOC, ESA

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Micha Schmidt, Spacecraft Operations Manager beim ESOC in Darmstadt, die Technik des Satelliten und schildert die besonderen technischen Anforderungen, die für dieses Projekt beachtet werden mussten.

Themen: Überblick zu Herschel; Persönlicher Hintergrund; Testsatellit der TU-Berlin; Vorgängerprojekt ISO; Anforderungen an ein Infrarot-Weltraumtelskop; Sonnenkollektoren und -schutzschild; Temperatur-Einflüsse von Erde und Sonne; Die Langrange-Punkte und die optimale Wahl der Umlaufbahn; Abstrahlungsprinzip zur Wärmeableitung; Vorteile einer erdumlaufsynchrone Umlaufbahn für tägliche Kommunikation; Gründe für die Doppelmission mit Planck; Technische Synergien von Herschel und Planck; Kommunikation mit der Bodenstation; Aufbau und Komponenten von Herschel; Präzision und Funktionsweise des Lageregelungssystems; On-Board-Data-Handling; Energieerzeugung und -verbrauch; Kühlung der Komponenten schon vor dem Start; Sicherung der Temperatur durch Einschluss in Kühltank; Start von Herschel und Planck; Wissenschaftliche Forschung mit Herschel; Erfolg des Projekts.

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