22. December 2015

2016 gehen Österreichs Quantenphysiker ins All


APA/APA (AFP/ESA)

Die Beschreibung Österreichs als Weltraumnation wird oft belächelt, 2016 trifft sie zu: China will gemeinsam mit heimischen Physikern erstmals quantenphysikalisch verschränkte Photonen vom All zur Erde senden, ein Minisatellit made in Austria soll 2016 starten, die NASA-Sonde „Insight“ auf dem Mars und die ESA-Sonde „Rosetta“ auf dem Kometen „Tschuri“ landen – beide mit rot-weiß-roter Beteiligung.

Quantenphysiker rund um Anton Zeilinger vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) übertragen über immer größere Distanzen verschränkte Lichtteilchen. Diese bleiben wie durch Zauberhand miteinander verbunden, was auch als „spukhafte Fernwirkung“ bezeichnet wird. Das kann etwa bei der Verschlüsselung mittels Quantenphänomenen zur Übertragung von Schlüsseln verwendet werden, um Daten abhörsicher zu übertragen.

Bisherige Rekordweite: 144 Kilometer

Der bisherige Übertragungs-Rekord liegt bei 144 Kilometer zwischen zwei kanarischen Inseln. Viel weiter dürfte nicht gehen, da die Erdatmosphäre die Lichtsignale stört. Für größere Distanzen müsste man über Satelliten gehen. Dann bewegen sich die Photonen großteils im luftleeren Raum und werden durch die Atmosphäre nur wenig gestört. Aus diesem Grund hat Zeilinger 2010 ein Abkommen für ein Satellitenprojekt mit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unterzeichnet.

Voraussichtlich im späten Frühjahr 2016 soll der chinesische Satellit „Quantum Experiments at Space Scale“ ins All starten. Mit an Bord ist u.a. ein von den Wiener Physikern mitgestaltetes Experiment, mit dem aus einer polaren Umlaufbahn in 600 bis 800 Kilometern Höhe verschränkte Photonen zur Erde gesendet werden – und zwar an Bodenstationen in Wien und China, die einzelne Photonen detektieren können.

Für Jänner 2016 war der Start des österreichischen Satelliten „Pegasus“ als Teil des 50 Minisatelliten umfassenden Netzwerks „QB50“ zur Erforschung der oberen Schichten der Erdatmosphäre geplant. Doch aus dem angepeilten Start-System wurde nichts, sagte „Pegasus“-Projektleiter Carsten Scharlemann von der Fachhochschule Wiener Neustadt zur APA. Mittlerweile strebe man den Start mit einer russischen Dnepr-Rakete Mitte des Jahres an.

IWF an Mars-Mission beteiligt

Zum Mars startet Anfang März die NASA-Mission „Insight“, an der das Institut für Weltraumforschung (IWF) der ÖAW beteiligt ist. Ziel der Sonde, die Ende September am Mars landen soll, ist die Erforschung des Inneren des Roten Planeten, sagte Günter Kargl vom IWF zur APA. Sein Institut ist an der wissenschaftlichen Auswertung des HP3-Instruments beteiligt, eine Art Maulwurf, der in die Rekordtiefe von fünf Metern in den Mars-Boden vordringen soll.

Ein spektakuläres Ende findet die Kometen-Mission „Rosetta“ im September: Im November 2014 wurde ja der „Philae“-Lander von „Rosetta“ abgekoppelt und setzte als erstes Gerät weich – allerdings nicht ganz so wie geplant – auf einem Kometen auf. Zum Ende der Mission soll sich nun auch die Muttersonde „Rosetta“ dem Kometen „Tschuri“ immer mehr nähern, schließlich mehr oder weniger sanft landen und dabei solange wie möglich Bilder und Daten senden.

Ein Jubiläum rundet das rot-weiß-rote Weltraumjahr ab: Vor 25 Jahren, vom 2. bis 10. Oktober 1991, flog mit Franz Viehböck der erste und bisher einzige Österreich ins All. Im Rahmen des „Austromir“-Projekts führte Viehböck 15 Experimente an Bord der russischen Raumstation Mir durch. Aus diesem Anlass lädt Viehböck Astronauten-Kollegen nach Wien und organisiert gemeinsam mit dem Österreichischen Weltraumforum ab 3. Oktober einen Kongress der Association of Space Explorers (ASE). Rund 100 Astronauten und Kosmonauten werden Schüler und Studenten sowie Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft treffen.

Heimische Technologie an Bord

Auch international tut sich einiges im Weltraum: Nach mehrmaligen Verschiebungen soll Mitte März 2016 der erste Teil der ESA-Mission „ExoMars“ starten. Geplant sind ein Orbiter, der die Mars-Atmosphäre untersucht, und eine kleine Test-Landung einer Sonde. Im zweiten Teil von „ExoMars“ folgt 2018 ein Rover, dann wird erstmals Technologie aus Österreich am Mars landen.

Am 4. Juli wird die NASA-Sonde Juno Jupiter erreichen und den Gasriesen ein Jahr lang erforschen. Schließlich beginnt Ende 2016 das „Große Finale“ der NASA-ESA-Mission „Cassini“. Seit 2004 in der Umlaufbahn des Saturn, wird die Sonde zum Abschluss mehrfach zwischen dem Planeten und seinen Ringen durchfliegen.