Laborexperimente zur Aufklärung von Daten aus vergangenen und zukünftigen Raumfahrt-Missionen mit Hilfe hochausgelöster Massenspektrometrie

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Abel
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452069549

Es ist bekannt, dass der Saturnmond Enceladus Eisfontänen von seiner Oberfläche aus einem großen Wasserreservoir unter seiner Eisschicht emittiert. Deshalb konnte die Cassini-Raumsonde in der Vergangenheit bis 2018 leicht Material in Vorbeiflügen aus den Eis-Fontänen aufsammeln, detektieren und analysieren. Aufgrund des großen Erfolgs der Cassini-Mission, sind Nachfolgemissionen geplant. Für diese Missionen sind jedoch eine neue Generation von Instrumenten, insbesondere Massendetektoren mit stark reduziertem Gewicht, Energieverbrauch und Auflösung notwendig. In der Vergangenheit hat sich auch gezeigt, dass der groß Erfolg bei der Interpretation von Daten aus solchen Missionen auf besondere Analog-Laborexperimente zurückgeht. Aus diesem Grund hat sich das aktuelle Kooperationsprojekt zum Ziel gesetzt, leistungsfähige Analog-Experimente im Labor für die Interpretation von Missionen in der Zukunft und in der Vergangenheit (z. B. Cassini) zu entwickeln. Es sollen dabei Instrumente zum Einsatz kommen, die grundsätzlich auch für diese Missionen tauglich sind und verbaut werden könnten. Im aktuellen Projekt soll eine Laser-Impact-Desorptionsquelle mit einem Hochleistungs-massendetektor kombiniert werden. Damit sollen Massenspektren-Bibliotheken aufgenommen werden, die für die Cassini-Mission und zukünftige Missionen auf der Suche nach Signaturen für Leben nützlich sein könnten. Neben diesem direkten Fokus auf die Emissionen des Enceladus sollen auch Primärprozesse (Strahlungs-Materie-Wechselwirkung, Ionen-Molekülreaktionen, etc.) und chemische Wechsel-wirkungen ganz allgemein der Monde Enceladus und Titan untersucht werden. Diese sollen ebenfalls mit dem neuen aufzubauenden Instrument untersucht werden. Experimente mit einem Tandem-Massenspektrometer in Prag ergänzen diese Untersuchungen. Insgesamt zeichnet sich das internationale Projekt durch einen sehr innovativen Ansatz aus, in dem die beiden Arbeitsgruppen aus Leipzig und Prag ihre Expertisen und Alleinstellungsmerkmale einbringen und einen Beitrag zu einem hochaktuellen Thema in Kooperation mit internationalen Kooperationspartnern (JPL, NASA, ESA) leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Jan Zabka