12 Feb. Treibhausgas aus dem All überwachen
Zusammen mit fünf Partnern aus zwei weiteren europäischen Ländern entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Laser Zentrums Hannover (LZH) ein robustes Lasersystem für die weltraumgestützte Überwachung von Treibhausgasen. Der neue Laser basiert nach Angaben der Forschenden auf einer hybriden Architektur. Er kombiniert die Vorteile von faseroptischen Systemen, die kompakt, vielseitig und wartungsarm sind, mit denen von Freistrahldesigns, die ein hohes Potenzial zur Leistungsskalierung haben. Dazu arbeiten die Forschenden sowohl mit Faser- als auch Festkörperverstärkern. Diese kombinierte Lösung hat eine niedrigere Komplexität als herkömmliche Systeme und soll damit die Entwicklung des Weltraumlidarsystems wesentlich beschleunigen.
Aus europäischer Fertigung
Im Rahmen des Projekts werden die Beteiligten das Design eines gepulsten Thulium-Faserverstärkers für den nahen Infrarotbereich bei einer Wellenlänge von 2,05 µm verbessern. Ziel ist es, nur mit europäischen Komponenten einen Prototypen des Faserverstärkers mit dem Technologiereifegrad (TRL) 6 zu bauen. Um das gesamte Lasersystem für den Einsatz unter Weltraumbedingungen zu optimieren, wollen die Forschenden zunächst ein mögliches Konzept für eine zukünftige Weltraummission erarbeiten. Darauf aufbauend entwickeln sie die Anforderungen an das dazugehörige Lidarsystem, das optomechanische Design des Lasersystems sowie die für den Betrieb der Faserverstärker benötigten, speziell angepassten leistungsstarken Laserdioden, die bei einer Wellenlänge von 790 nm emittieren. Dies wird zusammengeführt in der Demonstration eines mit europäischen Komponenten aufgebauten, robusten Faserverstärkers. Abschließend soll dieser noch in ein hybrides Lasergesamtsystem integriert werden.
Für die Tests auf Weltraumtauglichkeit ist nach Angaben der Projektbeteiligten das LZH zuständig. Dort werden einzelne Komponenten sowie der entwickelte Faserverstärker Vibrations-, Stoß-, Temperaturwechsel- sowie Bestrahlungstests unterzogen. Der Faserverstärker soll innerhalb von drei Jahren vom bestehenden TRL 4 auf TRL 6 weiterentwickelt werden.
Partner und Förderung
Unter der Leitung von Onera (Office national d’études et de recherches aérospatiales) arbeiten im Rahmen des Projekts ‚Hybrid Amplifier Laser for Lidar Operations‘ (Halloa) sechs Forschungsinstitute und Unternehmen aus drei europäischen Ländern zusammen: Laboratoire de Métérorologie Dynamique, das LZH, Keopsys Industries, Lumibird Photonics Italia und Erdyn Consultants. Das Projekt wird im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont Europa der Europäischen Union unter dem Förderkennzeichen 101189970 gefördert.
Weitere Informationen: www.halloa-project.eu
Quelle und Bild: www.lzh.de