Laufende Forschungsprojekte

EXC-2123 QuantumFrontiers

  • Differentielles Lunar Laser Ranging
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
    Team: M. Sc. Mingyue Zhang
    Jahr: 2021
    Förderung: Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2123 QuantumFrontiers (DFG), DLR-SI
    Laufzeit: 2021 - 2022
  • Relativistische Untersuchungen mit LLR-Daten
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
    Team: Dr.-Ing. Liliane Biskupek
    Jahr: 2019
    Förderung: Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2123 QuantumFrontiers (DFG)
    Laufzeit: 2019 - 2025

CRC 1464 (TerraQ)

  • Terrestrische Uhrennetzwerke: Grundlagenphysik und Anwendungen (SFB 1464, C02)
    Die stetige Verbesserung von optischen Uhren und deren Vergleich über lange Distanzen mittels Glasfaserkabel werden, besonders in TerraQ, hochgenaue terrestrische Uhrennetzwerke für Anwendungen in der Geodäsie möglich machen. Damit kann und wird sich das chronometrische Nivellement als neue geodätisch Messemethode etablieren. In diesem Projekt wird einerseits der allgemein-relativistische Formalismus für die uhrenbasierte Geodäsie in Strenge weiterentwickelt und auf Uhrennetzwerke angewendet, um die Vor- und Nachteile verschiedene Konstellationen und Messverfahren bewerten zu können. Darauf aufbauend werden die interessantesten Anwendungen von Uhrennetzwerken in der Geodäsie und der Grundlagenphysik identifiziert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Prof. Dr. Claus Lämmerzahl
    Team: Marion Cepok, Asha Vincent
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
  • Quantengravimetrie (SFB 1464, A01)
    Im Rahmen von TerraQ soll die auf der Atomchip-Technologie basierende Quantengravimetrie mit Bose-Einstein-Kondensaten (BECs) etabliert und ihr Potenzial für die mobile Gravimetrie erforscht werden. Mit dem in Laufe des SFB stetig häufigeren Einsatz des Quantengravimeters QG-1 und ansteigender Leistungsfähigkeit sollen im Rahmen von Messreihen der Teilprojekte C01, A05 und C05 die praktische Anwendbarkeit der zugehörigen Methoden nachgewiesen und der Betrieb von QG-1 unter variierenden, rauen Bedingungen demonstriert werden.
    Leitung: Dr. Waldemar Herr, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Prof. Dr. Ernst Rasel
    Team: Nina Heine, Marat Musakaev
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
  • Neue Messmethoden mit Laser Interferometern (SFB 1464, B01)
    Wir untersuchen eine neue Art von optischen Akzelerometern (ACC), entwickeln Laser Interferometer zur Abstandsmessung (Laser Ranging Interferometer, LRI) konzeptionell weiter um neue gravimetrische Satellitenkonstellationen zu ermöglichen und wir studieren die Winkelgeschwindigkeiten der Satelliten-Verbindungsachse, um daraus Erdschwerefeldinformationen zu gewinnen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Dr. Vitali Müller
    Team: Alexey Kupriyanov, Arthur Reis
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021-2024

Terrestrische Gravimetrie

  • Quantengravimetrie (SFB 1464, A01)
    Im Rahmen von TerraQ soll die auf der Atomchip-Technologie basierende Quantengravimetrie mit Bose-Einstein-Kondensaten (BECs) etabliert und ihr Potenzial für die mobile Gravimetrie erforscht werden. Mit dem in Laufe des SFB stetig häufigeren Einsatz des Quantengravimeters QG-1 und ansteigender Leistungsfähigkeit sollen im Rahmen von Messreihen der Teilprojekte C01, A05 und C05 die praktische Anwendbarkeit der zugehörigen Methoden nachgewiesen und der Betrieb von QG-1 unter variierenden, rauen Bedingungen demonstriert werden.
    Leitung: Dr. Waldemar Herr, Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Prof. Dr. Ernst Rasel
    Team: Nina Heine, Marat Musakaev
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
  • A mobile absolute gravimeter based on atom interferometry for highly accurate point observations
    Atominterferometer zeigen eine hohe Empfindlichkeit gegenüber inertialen Kräften. Das an der Humboldt-Universität zu Berlin entwickelte Gravimetric Atom Interferometer (GAIN) ist ein mobiles Quantengravimeter, das durch die Interaktion lasergekühlter Rb-87 Atome mit Laserlicht in einer Fontäne die quasi-kontinuierliche Messung absoluter Schwere erlaubt. Im Rahmen der Weiterentwicklung werden Supraleitgravimeter und Laser-Interferometer Absolutgravimeter, die den derzeitigen Stand der Technik darstellen, in Vergleichsmessungen zur Charakterisierung von GAIN genutzt.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller
    Team: Dr.-Ing. Manuel Schilling
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    © IFE / M. Schilling

Schwerefeld- und Geoidmodellierung

  • Quanten-basierte Beschleunigungsmessung auf Geodäsie-Satelliten (Q-BAGS)
    Kollaboration zwischen dem Observatoire de Paris Department Systèmes de référence temps-espace (SYRTE) und dem Institut für Erdmessung (IfE) der Leibniz Universität Hannover (LUH) eingebettet in die Forschungskooperation QUANTA zwischen Deutschland und Frankreich
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
    Team: Annike Knabe
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWK / DLR e.V. (50WM2181)
    Laufzeit: 10/2021 - 09/2024

Relativistische Geodäsie

  • Terrestrische Uhrennetzwerke: Grundlagenphysik und Anwendungen (SFB 1464, C02)
    Die stetige Verbesserung von optischen Uhren und deren Vergleich über lange Distanzen mittels Glasfaserkabel werden, besonders in TerraQ, hochgenaue terrestrische Uhrennetzwerke für Anwendungen in der Geodäsie möglich machen. Damit kann und wird sich das chronometrische Nivellement als neue geodätisch Messemethode etablieren. In diesem Projekt wird einerseits der allgemein-relativistische Formalismus für die uhrenbasierte Geodäsie in Strenge weiterentwickelt und auf Uhrennetzwerke angewendet, um die Vor- und Nachteile verschiedene Konstellationen und Messverfahren bewerten zu können. Darauf aufbauend werden die interessantesten Anwendungen von Uhrennetzwerken in der Geodäsie und der Grundlagenphysik identifiziert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Prof. Dr. Claus Lämmerzahl
    Team: Marion Cepok, Asha Vincent
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
  • Differentielles Lunar Laser Ranging
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
    Team: M. Sc. Mingyue Zhang
    Jahr: 2021
    Förderung: Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2123 QuantumFrontiers (DFG), DLR-SI
    Laufzeit: 2021 - 2022
  • Verfeinerte Modellierung des Erde-Mond-Systems
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller
    Team: Vishwa Vijay Singh, M.Sc.
    Jahr: 2020
    Förderung: DLR-SI
    Laufzeit: 2019 - 2022
  • High-performance clock networks and their application in geodesy
    The rapid development of optical clocks and frequency transfer techniques provides the opportunity to compare clocks’ frequencies at the uncertainty level of 10-18. This will enable relativistic geodesy with the aimed accuracy of cm in terms of height. Clock networks are thus highly relevant to various geodetic applications, such as the realization of a height reference system and the determination of regional/global gravity fields. In this project, we aim to investigate the potential of high-performance clock networks and quantify their contributions to specific applications through dedicated simulations.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller
    Team: Dr.-Ing. Hu Wu
    Jahr: 2019
    Förderung: Germany’s Excellence Strategy – EXC-2123 “QuantumFrontiers” (DFG)
  • Relativistische Untersuchungen mit LLR-Daten
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Müller
    Team: Dr.-Ing. Liliane Biskupek
    Jahr: 2019
    Förderung: Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder – EXC-2123 QuantumFrontiers (DFG)
    Laufzeit: 2019 - 2025

Satellitengravimetrie

  • Neue Messmethoden mit Laser Interferometern (SFB 1464, B01)
    Wir untersuchen eine neue Art von optischen Akzelerometern (ACC), entwickeln Laser Interferometer zur Abstandsmessung (Laser Ranging Interferometer, LRI) konzeptionell weiter um neue gravimetrische Satellitenkonstellationen zu ermöglichen und wir studieren die Winkelgeschwindigkeiten der Satelliten-Verbindungsachse, um daraus Erdschwerefeldinformationen zu gewinnen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller, Dr. Vitali Müller
    Team: Alexey Kupriyanov, Arthur Reis
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021-2024
  • Hybridization of Classic and Quantum Accelerometers for Future Satellite Gravity Missions
    Using cold atom interferometry (CAI) accelerometers in the next generation of satellite gravimetry missions can provide long-term stability and precise measurements of the non-gravitational forces acting on the satellites. This allows for a reduction of systematic effects in current GRACE-FO gravity field solutions. In this project, we first aim to investigate the hybridization of quantum CAI-based and classical accelerometers for a GRACE-like mission and we discusse the performance improvement through dedicated simulations. Then we investigate different orbital configurations and mission concepts to find the optimal setting for future satellite gravimetry missions.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Müller
    Team: Dr. Alireza HosseiniArani
    Jahr: 2020

Lunar Laser Ranging (LLR)

Weltraumsensorik

  • Modellierung mit Quantensensoren gestützter Satellitenmissionen
    Dieses Projekt beschreibt den den Einsatz von Beschleunigungsmessern auf Grundlage von Atominterferometern in Schwerefeldsatellitenmissionen. Es wird sowohl der Ersatz klassischer elektrostatischer Beschleunigungsmesser durch Quantensensoren als auch die Kombination beider Sensorarten in einem Hybridsystem untersucht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Müller
    Team: M.Sc. Annike Knabe, Dr.-Ing. Hu Wu, Dr.-Ing. Manuel Schilling
    Jahr: 2019
    Förderung: DLR
    © Schilling