Highlights der Physik

Münsterplatz, Bonn / 17. September 2019 - 21. September 2019

Highlights der Physik

Das Unsichtbare sichtbar machen

Stand D10 im Ausstellungszelt

WILLKOMMEN

… zu den "Highlights der Physik"! Vom 16. bis 21. September 2019 geht es in Bonn vor allem darum, wie es der aktuellen physikalischen Forschung gelingt, Unsichtbares sichtbar zu machen. Herzstück des Wissenschaftsfestivals unter dem Motto "Zeig Dich!" ist eine Mitmach-Ausstellung auf dem Münsterplatz. An jedem der rund 40 Exponate stehen Wissenschaftler aus Bonn und dem gesamten Bundesgebiet für Fragen, Erklärungen und Diskussionen bereit. Außerdem gibt es Wissenschaftsshows, Live-Experimente, den EinsteinSlam, ein Juniorlabor, Workshops, einen Schülerwettbewerb, zahlreiche Vorträge und jede Menge Wissenschaft zum Anfassen und Ausprobieren. Der Eintritt zu allen Veranstaltungen ist frei.

Auch das Fraunhofer FHR präsentiert hier sein Know-How. Wir sind mit folgenden Exponaten und einer Menge interessanten Informationen zum Thema Weltraumschrott vor Ort und freuen uns auf Ihren Besuch.

Achtung, Weltraumschrott – Um die Erde wird es eng

Künstlervorstellung der Verteilung von Weltraumschritt um die Erde, basierend auf tatsächlichen Daten. — © ESA
Künstlervorstellung der Verteilung von Weltraumschrott um die Erde, basierend auf tatsächlichen Daten.

Es gibt zu viel Müll im erdnahen Weltraum! Den Nutzlasten wie Satelliten, Raumfahrzeugen und Teleskopen stehen etwa 8000 Tonnen Weltraumschrott gegenüber. Dieser kreist unkontrolliert über unsere Köpfe hinweg und kann immensen Schaden anrichten. Die Trümmer tummeln sich in variierender Zahl und Größe auf verschiedenen Erdumlaufbahnen. Der Großteil (etwa 75%) befindet sich aber auf niedrigen Orbits zwischen 200 und 2000 km, im sogenannten „low earth orbit“ (LEO). Genau in diesen Bahnhöhen finden die meisten bemannten Raumflüge statt, da die Umlaufbahnen mit vergleichsweise geringem Energieaufwand erreicht werden können. Beispielweise zieht die Internationale Raumstation ISS im LEO ihre Bahnen. Eine Kollision mit Schrottteilen ist bei dieser „Verkehrslage“ vorprogrammiert.

TIRA - Einmalig in Europa

© Fraunhofer FHR
Das Weltraumüberwachungsradar TIRA (Tracking and Imaging Radar) wird vom Fraunhofer-Instituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) am Standort Wachtberg bei Bonn betrieben.

Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten von etwa 7 km/s haben bereits 1 cm große Trümmerteile eine Sprengkraft von einer Handgranate und können großen Schaden anrichten.
Mit TIRA (Tracking and Imaging Radar) besitzt Deutschland eines der weltweit größten und leistungsstärksten Radare zur Weltraumbeobachtung. Mit diesem System können anhand von Radarabbildungen unter anderem nach erfolgtem Zusammenstoß Schadensanalysen durchgeführt werden oder auch die Funktionsweisen von Bremssegeln bei De-Orbiting Systemen geprüft werden. Weiterhin kann auch die Modellierung des Weltraummülls mit realen Daten unterstützt werden, welche z.B. durch Beobachtung von Himmelsausschnitten über einen längeren Zeitraum (Beam Park) gewonnen werden.

Schnelle Überwachung dank GESTRA

© Fraunhofer FHR
Die GESTRA-Strategie der Weltraumüberwachung: Möglichst schnell, möglichst viele Weltraumschrotteile in einem großen Beobachtungsvolumen zu erfassen.

Ergänzend zu TIRA wurde das Fraunhofer FHR beauftragt, bis Ende 2019 ein innovatives leistungsstarkes Radar zu entwickeln und zu bauen. GESTRA kann große Himmelsbereiche in kurzer Zeit überwachen und ist für die schnelle Bestimmung der Weltraumlage bestens geeignet. Für diese Art der Beobachtung und Katalogisierung von Weltraumschrott ist nur ein besonderer Radartyp geeignet, sogenannte „Phased-Arrays“. Die einzelnen Antennenelemente werden dabei elektronisch angesteuert. GESTRA besteht aus einem Sende- und Empfangssystem in zwei Containern mit 18 m Länge, 4 m Breite und 4 m Höhe. Um flexibel einsetzbar zu sein, ist GESTRA mobil aufgebaut und kann per Land- oder Schiffverfrachtung überall hin transportiert werden. Zukünftig kann GESTRA in Netzwerken auf der ganzen Welt eingesetzt werden.