Von ungarischen Forschern entwickeltes Gerät seit zwei Jahren fehlerlos im Weltraum unterwegs

Die Raumsonde JUICE der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hat die Aufgabe, Jupiter und seine drei Eismonde – Ganymed, Kallisto und Europa – mit seinen darunterliegenden Ozeanen zu erforschen. An Bord der Sonde befindet sich ein Gerät, das in Zusammenarbeit mit Raumfahrtwissenschaftlern des HUN-REN Wigner-Forschungszentrums für Physik entwickelt wurde und seit Beginn der Mission störungsfrei funktioniert, so eine Mitteilung.

Am JUICE-Programm (Jupiter Icy Moons Explorer) sind mehr als 2000 Forscher, Ingenieure und Mitarbeiter aus 18 Forschungsinstituten und 83 Unternehmen in 23 Ländern beteiligt. Aus Ungarn haben das HUN-REN Wigner-Forschungszentrum für Physik, das HUN-REN-Forschungszentrum für Energiewissenschaften und das HUN-REN-Forschungszentrum für Astronomie und Erdwissenschaften zur JUICE-Mission beigetragen.

Die ESA-Sonde JUICE wurde im April 2023 von der ESA-Raumfahrtbasis in Französisch-Guayana gestartet und wird voraussichtlich 2031 beim Jupiter eintreffen. Die JUICE-Sonde wird während ihrer Reise mehrere Schwerkraft-Manöver vollziehen: 2024 flog sie an der Erde und dem Mond vorbei, 2025 in der Nähe der Venus, dann 2026 und 2029 erneut an der Erde und erreicht schließlich 2031 ihr Ziel, den Jupiter.

Das Raumfahrzeug enthält zehn wissenschaftliche Instrumente, darunter Fernerkundungs- und In-situ-Messinstrumente. Forscher der HUN-REN Wigner haben einen so genannten Niederspannungs-Gleichstromwandler (Direct Current Converter-DCC) für die Stromversorgungseinheit des Particle Environment Package (PEP)-Systems für In-situ-Messungen entwickelt. Der DCC stellt die Stromversorgung für die PEP-Instrumente sicher.

„Für die Entwickler der Partikeldetektionseinheiten mussten mehrere Kopien des elektrischen DCC-Mock-ups angefertigt werden.

Weltrauminstrumente müssen sehr strenge Anforderungen erfüllen und ihre Zuverlässigkeit muss wiederholt überprüft werden, wobei die ESA-Spezifikationen einzuhalten sind“,

sagte János Nagy, Projektleiter des Wigner-Physik-Forschungszentrums, und fügte hinzu, dass die Entwicklungsingenieure unter der Leitung des derzeitigen emeritierten Forschungsprofessors Sándor Szalai bereits an mehreren früheren Weltraumprogrammen mitgewirkt haben, was ihre technische Kompetenz gewährleistet.

Die Forscher weisen darauf hin, dass die Teile für den geplanten Teilchendetektor aus der europäischen Preferred Part List (PPL) ausgewählt werden mussten, die für die Raumfahrt geeignete Teile enthält. Außerdem mussten sie berücksichtigen, dass die Instrumente während der Reise und in der Jupiter-Umgebung einer erheblichen Strahlenbelastung ausgesetzt sein würden, weshalb strahlenresistente Komponenten verwendet werden mussten. Ein wichtiges Kriterium war, dass die Instrumente trotz der Erschütterungen beim Start und der extremen thermischen und vakuumtechnischen Einflüsse im interplanetaren Raum funktionsfähig bleiben sollten. Die HUN-REN-Forscher hatten alle Hände voll zu tun, denn die Montage darf nur von einem Techniker, der die ESA-Montagekurse absolviert hat, in einem ESA-zertifizierten Labor durchgeführt werden, wobei jeder Schritt der Montage dokumentiert wird.

Bei interplanetaren Raumfahrtmissionen legt die Sonde einen langen Weg bis zu ihrem Ziel zurück, der bis zu 10 Jahre dauern kann.

Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass das Fachwissen der an den Projekten arbeitenden Forscher und Ingenieure, einschließlich der Hardware- und Softwarekenntnisse, während der gesamten Mission erhalten bleibt. „Die lange Dauer des JUICE-Projekts macht es unerlässlich, eine neue Generation von Forschern auszubilden, da die heutigen Studenten die führenden Forscher sein werden, wenn sie im Jahr 2031 (und darüber hinaus) ankommen wird.

Unsere Teilnahme an dem Programm wird dazu beitragen, dass die ungarischen Forscher auch in Zukunft eine wichtige Rolle in der Erforschung des Sonnensystems spielen werden“,

heißt es in der Mitteilung.

Die Ingenieure des Energieforschungszentrums HUN-REN haben den Betrieb des PEP-Systems und die Betriebsparameter des DCC seit seiner Inbetriebnahme überwacht. Den Telemetriedaten zufolge arbeitet das DCC seit zwei Jahren zuverlässig und ohne Ausfälle mit einer Energieeffizienz von 80 %.

Die Weltraumforschung und ihre Ergebnisse sind nicht nur für die künftige Grundlagenforschung wichtig, sondern auch, weil Lösungen für technische Herausforderungen in vielen Bereichen zum Alltag geworden sind. „Wir können nie im Voraus wissen, welche Ergebnisse der Grundlagenforschung in der Zukunft zu Innovationen werden“, betonen die Forscher.

via hun-ren.hu, Beitragsbild: pixabay