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ISS-Instrument bei BESSY charakterisiert

Auf der Internationalen Raumstation ISS sollen Ende dieses Jahres quantitative Messungen der Sonnenstrahlung mit bisher nicht erreichter Genauigkeit vor allem auch im Wellenlängenbereich von 17 nm bis 220 nm beginnen. Das dafür entwickelte Messinstrument hat die PTB in ihrem Radiometrielaboratorium am Berliner Elektronenspeicherring BESSY II charakterisiert.

Einbau von SolACES in die Vakuumkammer des EUV-Reflektometersystems der PTB bei BESSY II

Das Sonnenbeobachtungsinstrument SolACES (Solar Auto-Calibrating EUV/UV Spectrophotometers) für den kurzwelligen Spektralbereich ist Bestandteil des wissenschaftlichen Instrumentenpakets SOLAR für die ISS. SolACES wurde unter Federführung des Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) in Freiburg entwickelt und besteht aus zwei Doppel-Spektrophotometern für den spektral aufgelösten Nachweis der einfallenden EUV/UV-Strahlung sowie zwei Ionisationskammern, mit deren Hilfe während des Fluges regelmäßig Auto-Kalibrationen durchgeführt werden sollen, um die unvermeidbaren Empfindlichkeitsänderungen der Spektrophotometer zuverlässig zu erfassen. Damit soll als vorrangiges wissenschaftliches Ziel von SolACES die Messung des spektralen EUV/UV-Strahlungsflusses der Sonne, der die Hauptenergiequelle für die obere Erdatmosphäre darstellt, mit zuvor nicht erreichter geringer Unsicherheit von unter 10 % gelingen. Bisher liegen die Unsicherheiten bei bestenfalls 20 % bis über 400 %. Die genaueren Messergebnisse sollen es insbesondere auch ermöglichen, den Einfluss des sogenannten Weltraumwetters auf die Bahnen von Satelliten und Weltraummüll sowie auf die satellitengestützte Telekommunikation und Navigation besser vorherzusagen.

Mit den Messungen im PTB-Labor bei BESSY II, die im Rahmen einer Forschungskooperation mit dem IPM an zwei verschiedenen Strahlführungen stattfanden, wurde die radiometrische Grundlage für die angestrebten Messunsicherheiten geschaffen. Dazu wurden Korrekturfaktoren für die beiden Ionisationskammern, die Transmission der insgesamt 43 verschiedenen Dünnfilm-Metall- und Kristallfilter sowie die Spektrophotometer-Empfindlichkeiten bestimmt.

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