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Willkommen am IWF. Wolfgang Baumjohann Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften. Institut für Weltraumforschung. Seit mehr als 40 Jahren aktiv in der Erforschung des erdnahen Weltraums und Sonnensystems
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Willkommen am IWF Wolfgang Baumjohann Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften
Institut für Weltraumforschung • Seit mehr als 40 Jahren aktiv in der Erforschung des erdnahen Weltraums und Sonnensystems • 80+ Wissenschaftler & Techniker aus 13 Nationen sind in drei Forschungsgebieten tätig: • Erdschwerefeld • Weltraumplasmaphysik • Erforschung des Sonnensystems • mittels Instrumentenbau,DatenanalyseundTheorie
Top in Planetenforschung Top-Nationen bei Planetenforschung 2001-10 laut ISI/ScienceWatch • limitiert auf Nationen mit >100 Zeitschriften & normiert auf die Bevölkerung • Österreich, hier größtenteils gleichbedeutend mit IWF, unter den Top-3 in allen drei “Disziplinen”
Weitere Leistungs-Indikatoren Externe Evaluierung 2011 • Beurteilung des Institutsals“outstanding” , “certainlyatthe top ofitsfieldfor an instituteofthissize” • Beurteilung der Wissenschaft als“excellent”, “on par withthebest international institutes in spacescience” Scientific Advisory Board 2010 • “IWF isoneoftheleadingspaceresearchinstitutes in Europe” ÖAW “Wissensbilanz” 2008-2010 (kumulativ über 3 Jahre) • IWF-Beitrag zu ISI-Artikeln in MN-Klasse: >19% bei Verwendung von <9% des MN-Budgets • IWF konstant unter den meistzitierten ÖAW-Instituten • Medienpräsenz: IWF konstant auf Platz 2-4; 2-3 Instituts-Mitarbeiter jährlich besonders oft erwähnt Drittmittel 2008-2011 • während der letzten vier Jahre fast die Hälfte des IWF-Budgets durch Drittmittel abgedeckt (Drittmittel-Quote 70-90%)
Entwickeln, bauen, testen & messen Herausforderung: • extreme Temperaturen • energiereiche Strahlung • Schockbelastung beim Start • keine Reparaturmöglichkeit Spezielle Testeinrichtungen: • Temperaturtestanlagen • Vakuumkammern • Magnetometerlabor • Penetrometrie-Teststand Entwicklungsstufen: • Labormodell • Ingenieurmodell • Qualifikationsmodell • Flugmodell
Instrumentenbau ⇋Datenanalyse Exo- & Ionosphären Hausleitner, Lammer Schwerefeld & SLR Baur, Kirchner Radiowellen Fischer Instrumententwicklung Magnes, Steller, Torkar Weltraumplasmaphysik Nakamura, Narita, Zhang ET-Oberflächen Kömle
Entferntester Außenposten Zusammen mit dem Huygens-Lander der ESA landeten nach acht Jahren Flugzeit im Januar 2005 mehrere Instrumente „made in Graz“ auf dem Saturnmond Titan. Im Abstieg erforschten diese Geräte die Atmosphäre des Mondes (Aerosole, Blitze, Windturbulenz; mehrere Veröffentlichungen in Nature). Mikrofon zur Messung von Windgeräuschen und -turbulenz
Cassini/Huygens: Saturn & Titan Cassini-Orbiter und Huygens-Lander erforschen gemeinsam das Saturnsystem • Mitarbeit bei HASI und ACP auf europäischer Landesonde • Messungen in der Atmosphäre des größten Saturnmondes Titan • Suche nach Blitzen • Mitarbeit bei RWPS auf Orbiter • Analyse der Kilometer-Strahlung des Saturn • Start: 1997 (ESA/NASA) • Ankunft Saturn: Juli 2004 • Landung Titan: Januar 2005
Cluster: Ionenplasmaphysik Die Cluster-Satelliten liefern Daten aus vier Punkten im Raum, wodurch erstmals Weltraumplasmaphysik betrieben werden kann • Federführung bei Satelliten-Potenzialregelung • Mitarbeit bei Entwicklung und Bau der Magnetometer • Beteiligung an Elektronen-strahlexperiment, Ionen- und Elektronenspektrometer • Start: Sommer 2000 (ESA) • Konzentration der Datenanalyse auf Magnetosphärenschweif; über 170 Artikel
Rosetta: Kometenphysik Rosetta-Orbiter und -Lander fliegen gemeinsam zum Kometen Churyumov-Gerasimenko • Federführung bei MIDAS zur Mikroanalyse des Staubs in der Nähe des Kometen • Mitarbeit an weiterem Staubinstrument und an Penetrometer • Mitarbeit bei Magnetometern auf Orbiter und Lander • Start: März 2004 (ESA) • Messungen: ab 2014
Venus Express: Venus-Atmosphäre Die Raumsonde Venus Express und ihre Instrumente wurden in nur drei Jahren fertig gestellt • Federführung bei Magnetometer • Herausforderung: magnetisch unreine Raumsonde, kurzer Ausleger • Beteiligung an Plasmadetektor • Hauptziel: Untersuchung des Verlusts von (ionisierter) Venus-Atmosphäre an den Sonnenwind • Start: November 2005 (ESA)
CoRoT: Suche nach Exoplaneten Das französische Weltraumteleskop CoRoT (Convection Rotation andplanetary Transit) beobachtet Sternbeben und sucht nach extrasolaren Planeten • Bau eines Rechnersystems zur Selektion vordefinierter Bildbereiche • Herausforderung: hohe Datenrate und simultane Bearbeitung von bis zu 6000 Bildbereichen • hohe Zuverlässigkeit, da Bildinhalte die Ausrichtung des Satelliten definieren • Start: 2006 (CNES)
THEMIS: Teilsturmphysik Die fünf THEMIS-Satellitenund Bodenstationen untersuchen Teilstürme in der Erdmagnetosphäre und liefern die endgültige Antwort auf eine 40 Jahre alte Frage • Mitarbeit bei Design, Bau und Kalibrierung der Magnetometer • Start: 2007 (NASA) • Beobachtung teilweise gemeinsam mit Cluster und Double Star
GOCE: Gravitation/Ozeanzirkulation Der GOCE-Satellit misst das Gravitationsfeld der Erde mit besonderer Genauigkeit und ermöglicht auch die Erforschung der Ozeanzirkulation • Untersuchung der zeitlichen Variationen des Schwerefelds der Erde • Entwicklung eines wesentlichen Teils der Auswertesoftware in Zusammenarbeit mit der TU Graz • Start: 2009 (ESA)
MMS: Elektronenplasmaphysik Die vier MMS-Satelliten (MagnetosphericMultiScale) untersuchen Elektronenphysik der Beschleunigungsprozesse in der Erdmagnetosphäre • ähnlich Cluster-Mission, aber • kleinere Abstände • schnellere Messungen • IWF/Österreich größter nicht-amerikanischer Partner • Federführung bei Potenzial-regelung der Satelliten • Mitarbeit an Elektronen-strahlinstrument und Magnetometer • Start: 2014 (NASA)
BepiColombo: Merkur Die beiden BepiColombo-Raumsonden (MMO & MPO) untersuchen die Merkur-oberfläche, sein Inneres und seine Magnetosphäre • Federführung bei Magnetometer auf japanischem MMO • Federführung bei Ionenspektrometer auf europäischem MPO • Mitarbeit an Design und Bau des MPO-Magnetometers • Start: 2015 (ESA/JAXA)
Wozu das Alles? • Wissenschaftliche Fragestellungen im Vordergrund: • Plasmaphysik des erdnahen Weltraums - Cluster-Mission • Entstehung des Sonnensystems - Rosetta-Mission • Erdschwerefeld und Ozeanströmungen - GOCE-Mission • Wirtschaftlich-gesellschaftliche Bedeutung: • Beim Bau wissenschaftlicher Weltrauminstrumente erwirbt Industrie notwendiges Know-how für kommerzielles Weltraumgeschäft • Weiterentwicklung wissenschaftlicher Instrumente zu kommerziellen Produkten (ASPOC→FEEP) • Wissenschaftliches Verständnis unserer Umgebung als Grundlage für notwendige Vorhersagen (Weltraumwetter) • Begeisterung junger Menschen für (Natur-)Wissenschaft und Technik
Der wahre Grund… Ausblick vom Wohnrad Frank R. Paul, ca. 1935 Wanderer über dem Nebelmeer Caspar David Friedrich, 1818 Ohne Titel David Southwood, 2005