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System studies for an optical gradiometer mission (CRC 1128, B07)

System studies for an optical gradiometer mission (CRC 1128, B07)

Leitung:  Dr. Gerhard Heinzel, Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
E-Mail:  mueller@ife.uni-hannover.de
Team:  Dr. Karim Douch, Brigitte Kaune, Dr. Akbar Shabanloui
Jahr:  2014
Förderung:  DFG
Ist abgeschlossen:  ja
Weitere Informationen www.geoq.uni-hannover.de/b07.html

Der Schwerpunkt dieses Projekts liegt auf der Durchführung theoretischer Studien und Simulationen, die das Zukunftspotenzial der Weltraumgradiometrie bei der Anwendung neuer (d.h. optischer) Technologien charakterisieren. Schwerkraftgradiometer liefern ein hochempfindliches Signal, das die Rekonstruktion des statischen Schwerefeldes aus dem Weltraum mit hoher räumlicher Auflösung bis zu 50 - 80 km ermöglicht. GOCE beispielsweise verwendete sechs Testmassen, um die 2. Ableitung des Gravitationspotentials mittels eines elektrostatischen Auslesens der Testmassen zu messen. Durch den Ersatz der elektrostatischen Auslesung durch laserinterferometrische Techniken, wie sie für LISA Pathfinder und LISA entwickelt wurden, können die Auflösung und der Rauschpegel deutlich verbessert werden und sogar die Wiederherstellung zeitlicher Variationen des Schwerefeldes könnte möglich werden. Durch Hinzufügen einer weiteren Testmasse in der Mitte konnte die dritte Ableitung bestimmt werden. Während ein paralleles Projekt, A07, darauf abzielt, Komponenten der Instrumentierung eines solchen Gradiometers zu entwickeln, werden hier die Auswirkungen auf Systemebene im Detail untersucht, z.B. die optimale Konfiguration von Testmassen, die Verarbeitung von Rohdaten, die Trennung des Zentrifugalteils, das Driftverhalten, die Messbandbreite und der Dynamikbereich.

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