Logo der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Abschließende Untersuchungen der Radar-Antenne einer Jupiter-Raumsonde auf dem PTB-Antennenfreifeld

16.05.2022

Auf dem Antennenfreifeld der PTB wurden die abschließenden Untersuchungen an der Radarantenne für die ESA-Mission JUICE durchgeführt, mit der die Eisschichten der Jupiter-Monde vermessen werden sollen. Für die genauen Messungen der Impedanz, also des inneren Widerstandes der Antenne, nutzte die Firma SpaceTech im Auftrag von Airbus für die ESA das europaweit einzigartige Antennenfreifeld der PTB.

 

Um zu klären, ob es Wasser und damit möglicherweise Leben unter den Eispanzern der drei großen Jupitermonde Ganymed, Kallisto und Europa gibt, soll 2023 die ESA-Mission JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) starten. Unter den zahlreichen Instrumenten der Jupiter-Sonde wird auch ein leistungsfähiges Radar namens RIME (Radar for Icy Moons Exploration) sein. Die Radarwellen im Frequenzbereich zwischen 7,5 MHz und 10,5 MHz sollen die Eisschichten der Monde bis in eine Tiefe von 9 km durchdringen. JUICE wird die erste Raumsonde sein, die in die Umlaufbahn eines Mondes eines Planeten am äußeren Rand unseres Sonnensystems einschwenkt und ihn aus nächster Nähe analysieren wird. Dazu werden elf wissenschaftliche Hightech-Instrumente an Bord sein. Die Sonde wird sieben Jahre und ein paar Monate für die Reise zu Jupiter brauchen und dann für 3,5 Jahre den Gasplaneten Jupiter und drei seiner insgesamt mehr als 60 Monde untersuchen. Hauptziel ist der Jupitermond Ganymed, der größte Mond des Sonnensystems; er ist planetenähnlich und ein potenzieller Lebensraum. Mithilfe von JUICE will die ESA seine Oberfläche kartieren und bis tief in den Kern hinein untersuchen, woraus er besteht, ob sich seine Zusammensetzung im Laufe der Zeit verändert hat und ob es Hinweise auf Wasser gibt. Aber auch die beiden anderen großen, eisbedeckten Jupitermonde Kallisto und Europa will die ESA mithilfe des RIME-Radarsystems unter die Lupe nehmen. Außerdem sollen die Atmosphäre, die Magnetosphäre, die Satelliten und die Ringe von Jupiter untersucht werden. Dadurch erhofft man sich Erkenntnisse über Wechselwirkungen in unserem Sonnensystem und über die Bedingungen für die Entstehung von Planeten und von Leben.

 

Im Rahmen der Entwicklung des Radarsystems wurden von der ESA Simulationsrechnungen durchgeführt und mit Hilfe von Messungen an einem skalierten Modell der Antenne im Testzentrum der ESA in den Niederlanden validiert. Für den finalen Entwurf musste zudem die Eingangsimpedanz der Antenne mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Dazu fiel die Wahl auf das Antennenfreifeld der PTB, das nicht nur das europaweit Größte seiner Art ist, sondern sich durch einen weiten Abstand zu reflektierenden Hindernissen auszeichnet (in diesem Fall dem Zaun des PTB-Geländes in etwa 150 m Entfernung). Wegen dieser guten Messbedingungen hat die Firma SpaceTech das Freifeld der PTB für vier Tage gemietet und dort erfolgreich die Abnahmemessungen durchgeführt (siehe Bild).

 

Bild: Originalgroße Kopie eines der zwei Ausleger der Radarantenne für die Raumsonde JUICE – der weiße Fahnenmast dient lediglich als Support

 

Webseite der ESA:

 

Opens internal link in current windowFachbereich 2.2 „Hochfrequenz und Felder“

Kontakt

Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit

Dr. Dr. Jens Simon

Telefon: (0531) 592-3005
E-Mail:
jens.simon(at)ptb.de

Anschrift

Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Bundesallee 100
38116 Braunschweig