Quanten-Fluggravimeter

QuaFluGrav

Im Rahmen  des Projekts QuaFluGrav-Quanten-Fluggravimeter entwickelt das DLR ein flugfähiges Quantengravimeter. Das Gravimeter basiert auf der Interferenz ultrakalter Atome und zeichnet sich durch eine besonders hohe Stabilität der Gravimetermessung aus, die für die Erstellung hochwertiger Gravimetriekarten genutzt werden soll.

Das Schwerefeld der Erde, vermessen mittels der Gravimetrie, liefert zentrale Informationen für die Geowissenschaften, für die Suche nach Rohstofflagerstätten, für den Städte- und Landschaftsbau, die Archäologie oder die Hydrologie. Speziell in unzugänglichen Gebieten wie Wüsten, Sümpfen oder arktischen Gebieten wird häufig während einer ersten Prospektionsphase auf die Methode der Aero-Gravimetrie, also auf Daten aus fluggravimetrischen Befliegungen zurückgegriffen, um infrage kommende Gebiete für darauffolgende kostenintensive Explorationsmaßnahmen, wie Bohrungen, vorab effizient zu identifizieren.

Dabei stoßen heutige konventionelle Ansätze zur aero-gravimetrischen Bestimmung des Schwerefeldes an Grenzen. Unter anderem zeigen die verwendeten konventionellen Inertialsensoren eine hohe Drift, ein begrenztes räumliches Auflösungsvermögen sowie eine intrinsische Filterung mit hohen Zeitkonstanten, die in Phasenverschiebungs-Fehlern resultieren. Diese Limitierung kann durch die Verwendung von absoluten Quantengravimetern aufgehoben werden, die bereits jetzt den meisten herkömmlichen Sensoren sowohl in ihrer Stabilität als auch ihrer Genauigkeit überlegen sind. Dieses hier vorgeschlagene Prinzip der absoluten Quantengravimetrie wurde vielfach im Labor und bodengestützten Messkampagnen demonstriert.

Im Rahmen  des Projekts QuaFluGrav-Quanten-Fluggravimeter soll unter Beteiligung der Projektteilnehmer, dem Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik, dem Institut für Quantentechnologien, der Einrichtung Flugexperimente und dem Systemhaus Technik, ein flugfähiges Quantengravimeter aufgebaut werden, das zunächst am Boden getestet werden soll. Mittelfristiges Ziel ist die Entwicklung eines Fluggravimeters und dessen Einsatz für Messkampagnen, z.B.  im Bereich der Geologie, der Archäologie, des Städte- und Landschaftsbaus oder der Hydrologie.

Projektteilnehmer

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

  • Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik (Hannover)
  • Einrichtung für Flugexperimente (Braunschweig)
  • Institut für Quantentechnologie (Ulm)
  • Systemhaus Technik (Göttingen)

Beteiligte Abteilungen

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Kontakt

apl. Prof. Carsten Klempt

Kommissarische Leitung Optische Frequenzmetrologie
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik
Optische Frequenzmetrologie
Callinstrasse 30b, 30167 Hannover