#30von30

30 Jahre Jena-Optronik

Unser Firmenjubiläum möchten wir auch dazu nutzen, sowohl Projekte aus unserer Historie als auch unsere Zukunftsthemen vorzustellen.


#10von30

Wir unsere Reise zu Mond und Mars begann

 

Zwei Kolleginnen der Jena-Optronik vor dem ersten ATV „Jules Vernes“ in einer Integrationshalle von Airbus Defence and Space in Bremen. Ebenfalls im Bild zu sehen: Unser integrierte Rendezvous- und Docking Sensor RVS, welcher auf ATV seinen Jungfernflug hatte.

 

ATV is an ESA mission and the contract was carried out under a programme of and funded by the European Space Agency.


#9von30

Sensoren aus Jena erneut auf dem Weg zur ISS

 

Das US-Unternehmen Sierra Space und das Thüringer Raumfahrtunternehmen arbeiten im Rahmen des CRS2 Programms (kurz für Commercial Resupply Services 2) der NASA bereits seit Anfang 2017 zusammen. Nun wurde die Partnerschaft mit einem Rahmenvertrag zur Lieferung von Rendezvous- und Dockingsensoren des Typs RVS3000-3D langfristig gefestigt, welche auf dem Dream Chaser® zur Internationen Raumstation ISS eingesetzt werden.

 

Die beiden Unternehmen haben in diesem Raumen auch die Liefertermine für die ersten beiden Sensoren für den Dream Chaser®, einem Raumtransporter zur Versorgung der ISS, gesichert.

 

Der Dream Chaser ist ein kommerzielles und bis zu 15-mal wiederverwendbares Frachtladesystem, welches in der Lage ist, auf einer regulären Landebahn – ähnlich dem NASA Space Shuttle – und mit niedriger g-Kraft zur Erde zurückzukehren. Es wurde von der NASA als Teil des CRS2 Programms für die Versorgung der ISS ausgewählt. Neben SpaceX und Northrop Grumman Space Systems ist Sierra Space das dritte Raumfahrtunternehmen, welches Versorgungsflüge zur ISS für die NASA im Rahmen dieses Programms anbietet.

 

Der Jungfernflug des Dream Chaser zur Internationalen Raumstation ist für das Jahr 2022 geplant. Um das vollautonome sowie sichere andocken an die ISS zu ermöglichen, werden auf jedem Dream Chaser zwei RVS3000-3D der Jena-Optronik integriert – ein Primärsensor sowie der zweite als Redundanz.

 

Der Raumtransporter versorgt die ISS mit Lebensmitteln, Treibstoff und wissenschaftlichen Experimenten. Nach dem Abdocken fliegt Dream Chaser zurück zur Erde. Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre verglüht der Sekundärsensor während der Primärsensor auf dem nächsten Flug als Redundanz-System wieder zur ISS fliegt und dann im Rahmen der Nachfolgemission verglüht.

 

„Nachdem unsere Sensoren schon heute erfolgreich amerikanische und japanische unbemannte Raumtransporter bei Ihren Missionen unterstützen, haben wir mit dem Rahmenvertrag zwischen Sierra Space und Jena-Optronik eine weitere, langfristige Partnerschaft mit einem Anbieter von kommerziellen Flügen zur ISS abgeschlossen. Beim Dream Chaser werden unsere Sensoren damit auch zum ersten Mal auf einem voll-wiederverwertbaren Raumtransporter mitfliegen - und das auch gleich in doppelter Ausführung! Wir sind sehr stolz darauf Sierra Space im Rahmen dieser langfristigen Partnerschaft beim CRS2-Programm sowie auch anderen spannenden Missionen – so etwa der Sierra Space eigenen kommerziellen Raumstation - mit unseren Sensoren unterstützen können“, Peter Kapell, Geschäftsführer Jena-Optronik GmbH.


#8von30

ROLIS für „Philae“

 

Die ESA Mission „Rosetta“ ist am 11. November 2014 – und somit Zwölfeinhalb Jahre nach ihrem Start - auf dem Kometen 67P/ Tschurjumow-Gerasimenko gelandet.

 

Von der Jena-Optronik wurde zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR das Linsensystem sowie Mechanik für das Instrument ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) an Bord der Landesonde Philae entwickelt. Unser Beitrag ist somit in rund 720 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde erfolgreich zum Einsatz gekommen.

 

ROLIS hat vor und nach der Landung Bilder aufgenommen, welche Erkenntnisse über die Oberflächenbeschaffenheit, Vielfalt der Oberflächenstrukturen des Kometen geben: „Philae hat fotografiert, geschnüffelt, gehämmert, gebohrt, gelauscht und gemessen.“

 

Spannende Einblicke der ESA in die die Mission: „Pioniertat: Erste Landung auf einem Kometen"

Bild: “Rosetta’s ever-changing view of a comet” These 210 images reflect Rosetta’s ever-changing view of Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko between July 2014 and September 2016.


© ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; ESA/Rosetta/Philae/CIVA; ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR


#7von30

Raumfahrtkamera aus Jena auf Asteroidenjagd

 

Jena-Optronik GmbH liefert für die Mission HERA ein neues Kamerasystem an die industrielle Hauptauftragnehmerin OHB System AG.

 

Die Raumsonde HERA der Europäischen Raumfahrtagentur ESA soll zusammen mit ihrem Pendant, der NASA-Sonde „DART“ (Abkürzung für Double Asteroid Redirection Test, Doppel-Asteroiden Umleitungs-Test), die Auswirkungen eines Aufpralls auf einen Asteroiden untersuchen, um aus diesem Experiment Methodik und Technologie zum Umlenken solcher Gesteinsbrocken im All abzuleiten. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des Raumfahrtkonzerns OHB SE, wurde von der ESA mit der Leitung des industriellen Konsortiums für HERA beauftragt.

 

HERA ist eine prestigeträchtige Mission und wir bei Jena-Optronik freuen uns darauf, mit unserer Kamera einen entscheidenden Anteil zum Erfolg beizutragen. Im Rahmen der Mission fliegen zwei Sonden (DART und HERA) zum Asteroiden Didymos. Während DART auf dem Asteroiden „einschlagen“ wird, ist es die Aufgabe von HERA ca. vier Jahre später entsprechende Daten rund um die Auswirkungen des Einschlags zu sammeln – die dafür notwendige Kamera zur Beobachtung des Asteroiden kommt hierbei von Jena-Optronik. Die HERA-Mission soll dazu dienen, die Struktur und Zusammensetzung von Asteroiden besser zu verstehen. Gleichzeitig erhofft man sich Erkenntnisse, um auf eine mögliche, nötige Abwehr eines Asteroiden besser vorbereitet zu sein“, erläutert Steffen Schwarz, Vertriebsleiter der Jena-Optronik.

 

Die Kamera für HERA basiert – mit einer an die Mission angepassten Optik - auf dem ASTROhead der Jenaer Raumfahrtspezialisten, welcher seinen Jungfernflug 2019 auf dem Mission Extension Vehicle „MEV“, zur Verlängerung der Lebensdauer von Satelliten, feiern durfte. Die kompakte HERA-Kamera wird sowohl zur Navigation, als auch für Aufnahmen des Asteroiden genutzt werden.

 

Steffen Schwarz weiter: „Wir freuen uns sehr auf die Zusammenarbeit im Rahmen eines weiteren spannenden Projekts mit unserem langjährigen Kunden OHB. Bei dieser Mission wollen wir - anders als bisher - nicht nur gemeinsam in den erdnahen Orbit, sondern noch ein ganzes Stück weiterfliegen.“

 

Die Ergebnisse der Mission liefern wertvolle Daten für die sogenannte AIDA-Kollaboration (kurz für: Asteroid Impact Deflection Assessment) der Raumfahrtagenturen ESA und NASA. Diese dient dem Schutz des irdischen Lebens vor der Gefahr von Asteroideneinschlägen auf der Erde aus dem All.

 

Mit einem breiten Anwendungsspektrum von Navigation, über Bildaufnahmen, bis in den Bereich der Erkennung von Gefahren im Weltraum („Space Situational Awareness“), können Kameras, Sternsensoren und Raumfahrt-Optiken aus Jena sowohl in der bemannten, als auch in der unbemannten Raumfahrt vielseitig eingesetzt werden.


#6von30

Erfolgsfaktor Konstanz: Verlässliche Produkte, kontinuierliche Verbesserung, Wissenstransfer, visionäre Technologien und unser Team

 

Mitarbeiter der Jena-Optronik Anfang 1990er jahre und 2021 mit dem Prototypen des RVS Sensors

Unser Kollege Torsten mit dem ARP-RVS damals und heute

 

Die Entwicklungen des RVS begannen bei Jena-Optronik in den 1990er Jahren. Der Prototyp des ersten Rendezvous- und Dockingsensors wurde auf zwei Shuttle-Missionen zur ISS erfolgreich eingesetzt und die Technologie verifiziert.

 

Nach dem Jungfernflug auf dem ersten europäischen ATV „Jules Verne“ und dem erfolgreichen Docking dieses unbemannten Raumtransporters an die Internationale Raumstation ISS wurde unser Lidar auch auf dem amerikanischen Cygnus sowie dem HTV (H-2 Transfer Vehicle) von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA für das Berthing an die ISS genutzt. Unser Kunde MELCO, welche der Hauptauftragnehmer für das HTV war, hat Impressionen aus der Anfangszeit des Projekts veröffentlicht (Link zum japanischen Artikel).

 

Unsere ehemalige Kollegin Bettina Möbius, damalige Chefentwicklerin Rendezvous- und Dockingsensoren, hat im Jahr 2008 – nach dem erfolgreichen Docking von ATV-1 - in einem Interview einen Einblick über unsere Entwicklungen gegeben:

 

Wie viele Jahre beschäftigten Sie sich schon mit dem Projekt RVS? „Ich arbeite seit etwas mehr als 12 Jahren an diesem Projekt. Dabei war das erste Jahr das turbulenteste. Als ich bei ARP-RVS (das Vorläufer-Projekt zum heutigen RVS) als Systemingenieurin eingestiegen bin, lag noch kein Stück Hardware auf dem Tisch. Bereits sieben Monate später musste unser Gerät jedoch einen Test bei der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA bestehen, der entscheidend war für seine Zulassung zum Mitflug auf den Shuttlemissionen. Innerhalb eines Jahres haben wir das Flugmuster gebaut und qualifiziert. Dieses ist im Frühjahr 1997 bereits zum ersten Mal auf Shuttle Atlantis zur Raumstation MIR geflogen und hat perfekt funktioniert.“

 

Was bedeutet der Start des ATV für Sie persönlich? „Auf den ATV-Start haben alle, die an der Entwicklung des Transporters beteiligt waren, lange gewartet. Dabei ist der Begriff „gewartet“ falsch: Einerseits, es gab bis zuletzt genug zu tun, die berühmten „Kleinigkeiten“, die letztendlich über den Erfolg einer Weltraum-Mission entscheiden. Außerdem haben wir natürlich parallel zu den Startvorbereitungen des ersten ATV weitere Sensoren für die nächsten automatischen Transportraumschiffe gebaut und auch längst an neuen Projekten gearbeitet. Für ein erfolgreiches ATV „Jules Vernes“ haben sich so viele Spezialisten überall in Europa engagiert! Unsere Sensoren sind Teil eines Großprojekts und wir sind stolz auf die Leistungsfähigkeit und Qualität unserer Instrumente. Für mich wird jeder Flug, jedes Andock-Manöver mit unseren Sensoren spannend sein. Ein weiterer Meilenstein für unsere Sensoren RVS wird der Einsatz im Rahmen der japanischen Versorgungsflüge zu Internationalen Raumstation.“


#5von30

Wie aus Science-Fiction Realität wurde… 36.000 km über der Erde

 

Das „Mission Extension Vehicle-1“ (MEV-1) von Northrop Grumman ist am 25. Februar 2020 erfolgreich am Satelliten Intelsat 901 (IS-901) angedockt. Am 12.04.2021 ist MEV-2 erfolgreich an Intelsat IS-1002 angedockt – wieder einmal mit Raumfahrttechnik aus Jena.

 

Das Mission Extension Vehicle-2 (MEV-2) von Northrop Grumman für SpaceLogistics ist am 15. August 2020 gestartet.  Die Jena-Optronik GmbH stellt auch dieses Mal die Sensoren für das An- und Abdocken des MEV-2.

 

Die aus Jena bereitgestellten Systeme umfassen den Rendezvous- und Docking-Sensor RVS®3000-3D und das Kamerasystem RVS®cam (VSS, „Visual Sensor Suite“) sowie die flugerprobten Sternsensoren ASTRO®APS.

 

„Die MEV-Mission ist bisher absolut einzigartig. Jeder junge Ingenieur träumt davon, an etwas so Spannendem teilzuhaben. An etwas, das man seinen Enkeln später erzählen kann. Ein LiDAR für die MEV-Mission zu konzipieren und zu qualifizieren war für mich diese Erfahrung“, meint Christoph Schmitt, der Projektmanager für den RVS3000-3D bei Jena-Optronik. „Unsere Mission bestand darin, einen Sensor zu entwickeln, der einen nicht für Andockmanöver konzipierten Satelliten identifizieren und verfolgen konnte. Das LiDAR muss 15 Jahre lang zuverlässig in einer sehr rauen GEO-Umgebung funktionieren, wo es starker Strahlung ausgesetzt ist. Es muss trotz der widrigen Umstände hochauflösende 3D-Bilder (Punktwolken) eines Satelliten erzeugen können. Außerdem mussten wir hochkomplexe Bildverarbeitungsalgorithmen von Grund auf selbst konzipieren und implementieren, um die Position und Fluglage des Zielsatelliten zu berechnen. Die Kombination aus Sensoren und Algorithmen erlaubt es dem MEV, sich sicher an seine Ziele anzunähern und an ihnen anzudocken. Der Moment, als die neue Sensorgeneration tatsächlich im All mit ihrem ersten Zielsatelliten Intelsat 901 interagierte, war definitiv ein Moment, von dem ich meinen Enkeln erzählen werde.“

 

Dieselbe Ansicht – ein anderes Bild

 

Das linke Bild zeigt den IS-901 in seiner geostationären Umlaufbahn. Im Hintergrund ist die Erde zu sehen. Die rechte Seite ist eine überlagerte Darstellung aus mehreren Aufnahmen unseres RVS3000-3D – der Vergleichspunkte – mit dem entsprechend angepassten CAD-Modell des IS-901. Das Bild zeigt, was im Inneren des intelligenten RVS3000-3D-Sensors passiert.

 

(c) Northrop Grumman - MEV-01 und Satellit IS-901

Reales Bild des IS-901 in seiner Umlaufbahn (links): Ansicht der VSS von Jena-Optronik im MEV-1

Scan und Positionsvisualisierung des Satelliten vom RVS3000-3D (rechts)

Bilder © Northrop Grumman

 

Vielfältige Zukunft für Robotik-Missionen im All

 

Für zukünftige Missionen wie Wartungsarbeiten in der Umlaufbahn (On-Orbit Servicing, OOS), die Entfernung von Weltraumschrott oder Landungen auf Planeten wird ein leistungsfähiges LiDAR-System (LiDAR: Light Detection and Ranging) für die 3D-Bildgebung benötigt. Außerdem sind hochentwickelte Bildverarbeitungstechnologien notwendig, um Raumfahrzeuge zu Zielobjekten im All zu manövrieren, welche ursprünglich nicht dafür vorgesehen waren. Das neue 3D-LiDAR RVS3000-3D von Jena-Optronik stellt für beide Herausforderungen eine Lösung dar. Es kombiniert hochauflösende LiDAR-Scans mit robusten Algorithmen zur Positionsbestimmung.

 

„Der faszinierendste Teil dieser Mission ist, dass viele Teammitglieder des RVS3000-Teams Schüler waren, als der GEO-Satellit, an den wir andocken wollen, entworfen wurde. Man kann sich kaum vorstellen, wie damals all die Zeichnungen und Analysen erstellt wurden. Es gibt kein CAD-Modell – wir haben nur Fotos, die während der Integration des Satelliten gemacht wurden. Niemand weiß, wie der Satellit nach vielen Jahren in seiner Umlaufbahn aussieht.  Heute werden wir daran andocken.  Es klingt verrückt, aber genau das spielt sich über unseren Köpfen ab!“, erklärt Dr. Reinhard Berger, Leiter Projekte und Programme bei Jena-Optronik GmbH. „In naher Zukunft sind noch viel komplexere Missionen geplant und möglich. Was 1990 noch Science-Fiction war, ist nun Realität – und was heute Science-Fiction ist, wird sehr bald möglich sein! Das ist auch nicht das einzige aktuelle Projekt im Weltraum: wir denken auch an Möglichkeiten, auf dem Mond und sogar auf dem Mars zu landen und zu bleiben.“

 

Rendezvous im All: eine lange Geschichte

 

Die LiDAR-Projekte bei Jena-Optronik begannen in den 1990er-Jahren mit einem ESA-Projekt, das den ersten Prototyp des Rendezvous- und Docking-Sensors RVS ins All brachte. Der erste RVS kam auf zwei Flügen zur russischen Raumstation MIR bei den Raumfährenmissionen STS-84 und STS-86 der NASA zum Einsatz.

 

In Reaktion auf die Nachfrage nach unbemannten Versorgungsmissionen zur Internationalen Raumstation ISS machte das Team von Jena-Optronik den nächsten Schritt und entwarf, konstruierte und qualifizierte die finale Version des Rendezvous- und Docking-Sensors RVS zur Nutzung in europäischen, japanischen und US-amerikanischen Weltraumgefährten auf dem Weg zur ISS.

 

Für zukünftige Anwendungen wie beispielsweise Wartungsarbeiten in der Umlaufbahn (On-Orbit Servicing, OOS) oder planetare Landungen wurde ein leistungsfähigeres LiDAR-System für die 3D-Bildgebung benötigt. Das Konzept für ein neues, leistungsfähigeres und gleichzeitig kompaktes und kosteneffizientes LiDAR-System wurde einerseits als Ersatz für den alten RVS-Sensor und andererseits für weitere Missionsszenarien entwickelt – so entstand die RVS3000-Produktfamilie.

 

Die RVS3000-Produktfamilie besteht aus dem RVS3000 und dem RVS3000-3D. Die zusätzlichen Fähigkeiten der RVS3000-3D-Variante stellen die autonome Identifizierung von Strukturen sicher und ermöglichen Missionen wie die der MEV oder zukünftige Landungsmissionen auf dem Mond, dem Mars und anderen Himmelskörpern. Die Systeme verwenden das Laufzeitprinzip für die LiDAR-Messung – dasselbe Konzept wurde auch in den bisherigen Projekten erfolgreich genutzt. RVS3000 und RVS3000-3D sind modular aufgebaut, wobei beide Sensorversionen denselben mechanischen Aufbau und dieselbe Grundfläche aufweisen.


#4von30

Tradition und Zukunft: Multispektralkamera MKF-6

 

Den Grundstein für unsere Aktivitäten im COPERNICUS Programm /Sentinel-Satelliten haben wir im Rahmen der Entwicklung der Multispektralkamera MKF-6 gelegt. MKF-6 steht für Multispektraler kosmischer Fotoapparat.

  

Am 15. September 1976 erfolgte der erste Weltraumeinsatz der Multispektralkamera MKF-6 an Bord des Raumschiffs Sojus-22. Sie war der erste Schritt der damaligen DDR zur kosmischen Fernerkundung der Erdoberfläche. Die gleichzeitige Aufnahme von sechs verschiedenen Multispektralbereichen des Lichts auf speziellen hochempfindlichen Schwarz-Weiß-Filmen ermöglichte eine Detailerkennbarkeit am Boden von 10 m x 10 m bei 265 km Flughöhe. Die entstandenen Kamerabilder wurden zur Beurteilung von land- und forstwirtschaftlichen Kulturen und Flächen, von Wasser- sowie Bodenqualität, aber auch zur Bestimmung des Erntezeitpunktes, zur Umweltforschung und für meteorologische Aussagen genutzt.

 

Sein Pendant für die luftgestützte Fernerkundung fand das System in der Luftbildkamera MSK-4 mit vier Farbkanälen, welche mehr als 40mal gebaut und international vermarktet wurde. Beides waren Entwicklungen der Abteilung Raumfahrt des damaligen Unternehmens VEB Carl Zeiss Jena.

 

Eben diese multispektralen Erdbeobachtungskameras stellten - neben den ersten autonomen Sternsensoren - das Kernwissen des Teams dar, welches 1991 die Jena-Optronik GmbH gründete.

 

Ein Blick ins Jahr 1976 - Gruppenfoto vor der Kamera MKF-6

#3von30

Scharfer Blick aus dem Weltall

 

Vom Orbit in 36.000 Kilometern Höhe auf der Erde Dinge erkennen, die 8 Kilometer klein sind – das kann der neueste europäische Meteosat Sounder Satellit der dritten Generation (Meteosat Third Generation, kurz: MTG) mit der Sentinel-4 Mission des europäischen Copernicus-Programms. Um es zu veranschaulichen: Mit solch einer Sehkraft könnte man quer durch ein Fußballstadion die winzigen Buchstaben eines typischen Sehtest-Plakat entziffern. Das Thüringer Unternehmen Jena-Optronik GmbH baut entsprechende Raumfahrtoptiken und Elektroniken. Um Sentinel-4 zu ermöglichen, haben die Jenaer Raumfahrer*Innen zwei innovative Verfahren entwickelt.

 

Jena-Optronik steuert für Sentinel-4 mehrere optische Systeme bei, darunter ein Teleskop und zwei Spektrometer, die hochaufgelöste Aufnahmen unseres Planeten Erde machen. Diese Optiken funktionieren im Prinzip wie ihre irdischen Pendants: In einem Objektiv sind verschiedene Linsen hintereinander angeordnet, in denen das Licht fokussiert wird, wodurch letztlich scharfe Bilder entstehen. Allerdings sind die Bedingungen, unter denen die Objektive im Weltall arbeiten, sehr viel anspruchsvoller als auf der Erde. Jena-Optronik hat für die Lösung der Aufgabenstellung von Sentinel-4 zwei Technologien entwickelt, die weltweit einzigartig sind.

 

 

Bild Collage Sentinel-4 Beiträg aus Jena

Stabil trotz hoher mechanischer Belastungen:

 

Zum einen das sogenannte Clamping, ein Verfahren zum Zusammenbau der Objektive. Die Herausforderung: Insbesondere beim Start einer Rakete ist das Objektiv extrem hohen Lasten ausgesetzt. Diese führen normalerweise dazu, dass sich innerhalb des Objektivgehäuses die Linsenhalter im Inneren verbiegen oder sich zueinander verschieben. Dadurch würde die Optik verstimmt und das ganze Instrument würde unbrauchbar. Jena-Optronik hat daher eine spezielle Klemmung sowie mechanische Halter für die Linsen entwickelt. Hierbei wird ein Druck von einer Tonne schon beim Zusammenbau des Objekts erzeugt. Dieser führt letztlich dazu, dass sich die richtigen Abstände der Linsen final einstellen und stabilisiert werden. Alle Linsen werden sozusagen verpresst und so auf die hohen Beschleunigungen sowie hohen Lasten beim Raketenstart vorbereitet.

 

Scharfe Bilder trotz Temperaturschwankungen:

 

Für die Arbeit des Objektivs im All hat Jena-Optronik zudem ein Verfahren entwickelt, das unter dem sperrigen Namen „passive Athermalisierung“ läuft. Hintergrund: Ein geostationärer Satellit ist regelmäßigen Temperaturschwankungen ausgesetzt – je nachdem ob er gerade im Erdschatten fliegt oder voller Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist . Dadurch dehnen sich Materialen aus oder ziehen sich zusammen. In einem Objektiv würden sich dabei die Abstände zwischen den Linsen und somit die Scharfstellung laufend ändern, was nicht geschehen darf. Schon Abweichungen im µm-Bereich – das heißt um 0,001 Millimeter – würden zu unscharfen Bildern führen. Um das zu verhindern, wurden bislang die Abstände aktiv nachgestellt, etwa über eine Software und motorisch betriebenen Elementen. Ein ebenso aufwendiges wie fehleranfälliges Verfahren, da es zusätzliche Elektronik und Sensorik erfordert. Jena-Optronik hat nun eine Linsenfassung entwickelt, bei der jede Linse durch einen zweigeteilten Fassungsring aufgenommen wird, der bei Temperaturänderungen von selbst eine abgestimmte Gegenverformung erzeugt. So können auftretende Temperaturschwankungen ausgeglichen werden, ganz ohne Stromquelle oder zusätzlichen Antriebsmechanismus.

 

Jena-Optronik hat beide Technologien im Auftrag von Airbus Defence & Space und der Europäischen Raumfahrtagentur ESA entwickelt. Sie werden voraussichtlich ab 2023 auf dem neuesten MTG Satelliten in der Sentinel-4 Mission zum Einsatz kommen. Dieser wird dann im Rahmen des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus die Atmosphäre der Erde überwachen und wertvolle Daten etwa zu Treibhausgasen, Luftqualität oder Ozonbildung sammeln. Damit werden hochgenaue Vorhersagen über die Klimaveränderung weiter verbessert und umfassende Schutzmaßnahmen können getroffen werden.


#2von30

HRSC für MarsExpress

 

Die hochauflösende Stereo Kamera HRSC ist eines der Instrumente auf der ESA MarsExpress Mission. Sie kann den gesamten Planeten in voller Farbe, 3D und einer Auflösung von 10 Metern aufnehmen.

 

Die Aufnahmeelektronik der HRSC basiert auf dem Prinzip einer Pushbroom-Kamera (zeilenweises Abtasten der Oberfläche). Eine CCD-Zeile der HRSC besteht aus 5184 lichtempfindlichen Pixeln. Die HRSC hat neun dieser Zeilen. Die CCDs befinden sich senkrecht zur Flugrichtung und lesen in variablen Frequenzen ab, welche an die Geschwindigkeiten des Raumschiffs angepasst sind. Während der Aufnahme werden Bilder in vier Farben und ein digitales Erhebungsmodus erstellt.

 

Die SRC ist der zweite Teil des HRSC Kamerasystems und arbeitet mit einem Gebietssensor. Das bedeutet, dass die Lichtintensität von einer Matrix aus 1024×1032 Elementen gemessen wird. Die Bodenauflösung beträgt 2 Meter.

 

Die Jena-Optronik entwickelte und fertigte mit den Linsensystemen der HRSC und SRC „die Augen“ der ESA MarsExpress-Mission, welche 2003 zum roten Planeten gestartet ist. Beide Systeme wurden in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt.

 

Bild Collage der ESA Mission Mars Express

#1von30

Hin- und Rückflugticket gebucht: Von der Erde zum Mars und zurück. Sternsensoren aus Jena zeigen den Weg zum roten Planeten.

 

Insgesamt drei Sensoren vom Typ ASTRO® APS der Jena-Optronik GmbH wurden für die „Mars Sample Return – Earth Return Orbiter“ (kurz: MSR-ERO) Mission ausgewählt und werden dieses faszinierende Projekt unterstützen. Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit zeichnen den ASTRO APS aus und waren ausschlaggebend für die Auswahl des Kunden Airbus Defence and Space aus Frankreich.

 

Mars Sample Return ist eine Gemeinschaftsmission der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und der europäischen Raumfahrtagentur ESA. Der Earth Return Orbiter ist eine von drei Missionskomponenten, bei welcher Airbus Defence and Space in Toulouse als Hauptauftragnehmer für den Orbiter von der ESA ausgewählt wurde. Ambitioniertes Ziel ist es dabei erstmals, Proben vom Mars zurück zur Erde zu bringen. Das Zusammenspiel mehrerer Raumfahrzeuge soll dies ermöglichen. Wesentlich für den Erfolg sind technische Komponenten in höchster Qualität an den Grenzen der technologischen Möglichkeiten.

 

Der ASTRO APS ist der weltweit erfolgreichste und meistgenutzte hochzuverlässige Sensoren zur Lageregelung von Satelliten. Seit vielen Jahren sind die Sternsensoren aus Jena bei einer Vielzahl von Satelliten z.B. zur Erdbeobachtung sowie Telekommunikation erfolgreich im Einsatz und werden auch auf dem neuen bemannte Raumschiff ORION fliegen.

 

Dank ihrer bewährten Zuverlässigkeit sowie der kompakten Bauweise und des geringen Energieverbrauchs fiel die Auswahl zur Lagereglung des Earth Return Orbiters auf den ASTRO APS der Jena-Optronik. Ein weiterer Vorteil für den Flug zum Mars und zurück ist die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber der harten kosmischen Strahlung genauso wie gegenüber den extremen Umgebungsbedingungen im Weltall.

 

Ein Wiedersehen mit dem Mars: Technologie der Jena-Optronik kreist bereits seit dem Jahr 2003 im Rahmen der MarsExpress-Mission um den roten Planeten.


Zurück

Langfristige Partnerschaft: Sensoren aus Jena erneut auf dem Weg zur ISS

Jena-Optronik GmbH schließt ersten Rahmenvertrag über Rendezvous- und Dockingsensoren mit Sierra Space, einem Tochterunternehmen der Sierra Nevada Corporation (SNC), ab.

Weiterlesen

Raumfahrtkamera aus Jena auf Asteroidenjagd

Jena-Optronik GmbH liefert für die Mission HERA ein neues Kamerasystem an die industrielle Hauptauftragnehmerin OHB System AG.

Weiterlesen

Alle News-Beiträge

#30von30

30 Jahre Jena-Optronik: Unser Firmenjubiläum möchten wir auch dazu nutzen, sowohl Projekte aus unserer Historie als auch unsere Zukunftsthemen vorzustellen.

Weiterlesen

Thüringer Innovationspreis für unseren ASTRO XP

Wir sind stolz und freuen uns wahnsinnig! Vielen Dank an die Jury für unsere Auszeichnung in der Kategorie "Tradition & Zukunft" und Gratulation an alle SiegerInnen des XXIII. Innovationspreis Thüringen 2020.

Weiterlesen

Alle Blog-Beiträge

Astrohighlights im Winter 2020/21

Es gibt wieder jede Menge Gründe, staunende Blicke in den Sternenhimmel  zu werfen.

Weiterlesen

Space for Earth! #staysafe

Corona-Krise zeigt Unverzichtbarkeit der Raumfahrt: Eine Information des BDLI und seiner Mitgliedsunternehmen

Weiterlesen

Alle Wissensplattform-Beiträge

Termine

  • 25.-29. Oktober 2021
    72nd International Astronautical Congress 2021, Dubai, VAE