Das Institut für Weltraumforschung der ÖAW entwickelt, baut und testet Hightech-Instrumente für den Weltraumeinsatz. Wenn man das Institut für Weltraumforschung der ÖAW in der Grazer Schmiedlstraße betritt, erinnern auf den ersten Blick nur im zentralen Atrium in Schwindel erregender Höhe schwebende Modelle der Raumstation Mir und des Weltraumteleskops Corot daran, dass hier eine Hightech-Schmiede der Weltraumforschung beheimatet ist. Das ändert sich schlagartig, wenn man vor den weißen Reinraum-Anzügen steht: "Instrumente für den Weltraum müssen natürlich unter absolut sterilen Bedingungen zusammengesetzt werden", erklärt Wolfgang Baumjohann, Direktor des Instituts. Kein bisschen Staub darf das reibungslose Funktionieren im All stören. Auch eine mögliche Kontamination außerirdischer Himmelskörper mit irdischen Mikroorganismen muss unbedingt vermieden werden. Das Institut für Weltraumforschung (IWF) in Graz entwickelt, baut und testet wissenschaftliche Instrumente für den Weltraumeinsatz. Eine Spezialität des Hauses sind Magnetometer zur Messung magnetischer Felder. Sein Know-how hat das IWF ins internationale Spitzenfeld gebracht und macht es zum international begehrten Partner: Rund 25 am IWF entwickelte Geräte sind zur Zeit bei Missionen der NASA, ESA und anderen Organisationen im All unterwegs. Sie sammeln Daten in der Magnetosphäre der Erde und beobachten die Sonne. Sie fliegen zum Kometen Churyumov-Gerasimenko, um die Urmaterie des Universums zu ergründen. Seit zwei Jahren kreisen sie an Bord der ESA-Raumsonde Venus Express um die Venus. Instrumente an Bord von Raumsonden müssen unter extremen Verhältnissen viele Jahre zuverlässig funktionieren. Allein der Flug zum Kometen Churyumov-Gerasimenko dauert zehn Jahre. Bei der Erforschung von Planeten sind extreme Temperaturen keine Seltenheit. Baumjohann: "Die möglichen Belastungen reichen von minus 200 bis plus 200 Grad Celsius, und das im schlimmsten Fall gleichzeitig." Aber auch energiereiche Strahlung und das Vakuum im Weltraum machen den Instrumenten zu schaffen. Von möglichen Erschütterungen beim Start oder durch eine unsanfte Landung auf einer Planetenoberfläche gar nicht zu sprechen. Keine leichte Aufgaben für die Entwickler. Ihre Instrumente müssen nicht nur besonders widerstandsfähig sein, sondern gleichzeitig klein und leicht. An Bord von Raumsonden ist wenig Platz. Der Treibstoffverbrauch muss möglichst gering gehalten werden. Eine zusätzliche Herausforderung sind die Kosten der Bauteile für Weltrauminstrumente. Sie sind bis um das hundert- bis tausendfache teurer als Bauteile, die üblicherweise für irdische Gerätschaft verwendet werden. Mit Versuch und Irrtum wird am IWF daher nicht gearbeitet. Am Beginn jeder Entwicklung steht die Simulation am Computer. Erst wenn das optimale technische Konzept feststeht, wird es an einem ersten, noch aus Billig-Bauteilen zusammengesetzten Engineering-Modell getestet. Dieses erfüllt vorerst nur die wichtigsten Randbedingungen - wie Abmessungen, Gewicht und Stromverbrauch. Dann wird ein so genanntes Qualifikationsmodell mit den später auch im All verwendeten Bauteilen hergestellt und auf sämtliche zu erwartende Belastungen und mehr getestet: "Das Qualifikationsmodell kommt in die Vakuumkammer, ins Temperaturtestgerät, wird geschüttelt und mit energetischen Teilchen bestrahlt", veranschaulicht Baumjohann. Erst wenn das Modell alle Tests überstanden hat, wird das eigentliche Instrument für den Einsatz im All gebaut. Zurzeit wird in Graz an Instrumenten für die NASA-Mission Magnetospheric Multi-Scale (MMS) und die ESA-JAXA-Mission BepiColombo zum Merkur gebastelt ( siehe auch Interview mit Wolfgang Baumjohann ). Am IWF werden die Geräte nicht nur gebaut. Auch die Daten, die sie von ihren Missionen zur Erde schicken, werden dort ausgewertet. Das hat den Vorteil, dass Messartefakte leichter identifiziert und beseitigt werden können. Denn bei den Weltraumgeräten ist es wie mit den irdischen: Sie haben so ihre Macken und nur wer sie selbst gebaut hat, versteht sie wirklich. Kontakt: Prof. Wolfgang Baumjohann Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Institut für Weltraumforschung (IWF) Schmiedlstr. 6, 8042 Graz T +43 316 4120-501 wolfgang.baumjohann@oeaw.ac.at www.iwf.oeaw.ac.at Juni 2008
		Auf Millimeter genau