Die Technologie von Vaisala und dem FMI auf dem Weg zum Mars an Bord des NASA Perseverance Mars-Rover

Space-proof technology from Vaisala

BAROCAP wafer

MEDA HS development

Die internationale Zusammenarbeit führt Vaisala und das Finnische Meteorologische Institut (FMI) an Bord des NASA Mars 2020 Perseverance-Rovers zum Mars. Der planmäßige Start des Rovers ist für den 30. Juli 2020 geplant. Die Sensortechnologie von Vaisala wird in Kombination mit den Messinstrumenten des FMI eingesetzt, um genaue und zuverlässige Druck- und Feuchtedaten von der Oberfläche des Roten Planeten zu erhalten.

Das Finnische Meteorologische Institut (Finnish Meteorology Institute, FMI) ist einer der Wissenschaftspartner, welcher Messgeräte für den neuen Rover namens Perseverance zur Verfügung stellt, der im Juli startet und im Februar 2021 den Mars erreichen soll. Die vom FMI entwickelten Druck- und Feuchtemessgeräte basieren auf bekannter Sensortechnologie von Vaisala und ähneln denjenigen, die 2012 mit dem ersten Curiosity Rover zum Mars geschickt wurden, sind aber fortschrittlicher.

Die neue Einsatzausrüstung ergänzt den Curiosity Rover. Während der Arbeit auf dem Mars werden die Rover Curiosity und Perseverance ein Beobachtungsnetzwerk in kleinem Maßstab bilden. Das Netzwerk ist nur der erste Schritt im Vorgriff auf das umfangreiche Beobachtungsnetz, das in Zukunft auf dem Mars geplant ist.

Internationale und wissenschaftliche Zusammenarbeit zielt auf Erkenntnisse über die Marsatmosphäre und andere Umweltbedingungen ab

Die Mission Mars 2020 ist Teil des Mars Exploration Programmes der NASA. Um Daten über die Oberfläche des Roten Planeten zu erhalten, wählte die NASA vertrauenswürdige Partner aus, welche die Messinstrumente zur Installation auf dem Mars-Rover bereitstellten. Ein durch Spanien geführtes europäisches Konsortium stellt dem Rover den Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) zur Verfügung; eine Reihe von Sensoren, die Messungen von Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, Druck, relativer Luftfeuchtigkeit sowie Größe und Form von Staub liefern.

Als Teil des Konsortiums stellt das FMI Messinstrumente basierend auf Vaisalas hochwertigen Sensoren für Feuchte-i- und Druckmessungen für denMEDA zur Verfügung.

„Sowohl der Mars als auch die Venus, der andere Schwesterplanet der Erde, haben Ähnlichkeit mit der Erde. Deswegen ist er ein besonders wichtiges Forschungsgebiet im Hinblick auf die Erforschung der Atmosphäre. Die Erforschung des Mars hilft uns auch, das Verhalten der Erdatmosphäre besser zu verstehen", erklärt Maria Genzer, Leiterin der Gruppe für Planetenforschung und Weltraumtechnologie am FMI.

Die rauen und anspruchsvollen Bedingungen auf dem Mars erfordern die zuverlässigste Sensortechnologie, die ohne Wartung oder Reparatur genaue und zuverlässige Daten liefert.

„Wir sind geehrt, dass die Kernsensortechnologien von Vaisala ausgewählt wurden, um genaue und zuverlässige Messdaten auf dem Mars zu liefern. Die Mission steht im Einklang mit unserer Berufung, Beobachtungen für eine bessere Welt zu ermöglichen. Wir freuen uns, Teil dieser Zusammenarbeit zu sein und hoffen, dass die Messtechnik Werkzeuge für die Suche nach Antworten auf die dringlichsten Herausforderungen unserer Zeit, wie etwa dem Klimawandel, liefern wird", sagt Liisa Åström, Vizepräsidentin für Produkte und Systeme von Vaisala.

Dieselbe Technologie, anderer Planet - Verwendung von Vaisala-Kerntechnologien für Messgenauigkeit und Langzeitstabilität

Mit den HUMICAP®- und BAROCAP®-Sensoren von Vaisala wird die NASA in der Lage sein unter den extremen Bedingungen der Marsatmosphäre, genaue Messwerte der Druck- und Feuchtewerte zu erhalten. Dank ihrer Langzeitstabilität und Genauigkeit sowie ihrer Fähigkeit, Staub, Chemikalien und raue Umgebungsbedingungen zu tolerieren, eignen sich die Sensoren für sehr anspruchsvolle Messaufgaben, auch im Weltraum. Dieselbe Technologie wird in zahlreichen Industrie- und Umweltanwendungen wie Wetterstationen, Radiosonden, Gewächshäusern und Datenzentren eingesetzt.

Das Feuchtemessgerät MEDA HS, das vom FMI für Perseverance entwickelt wurde, verwendet standardmäßige Vaisala HUMICAP® Feuchtesensoren. HUMICAP® ist ein kapazitiver Dünnfilm-Polymersensor, der aus einem Substrat besteht, auf dem ein dünner Polymerfilm zwischen zwei leitfähigen Elektroden aufgebracht ist. Der an Bord befindliche Feuchtesensor ist ein Sensor der neuen Generation, der auch unter den auf dem roten Planeten zu erwartenden Niederdruckbedingungen eine hervorragende Leistung erbringt.

Zusätzlich zu den Feuchtemessungen hat das FMI ein Gerät zur Druckmessung, MEDA PS, entwickelt, das anwendungsspezifische Vaisala BAROCAP® Drucksensoren verwendet, die für den Betrieb im Marsklima optimiert sind. BAROCAP® ist ein mikromechanischer Drucksensor auf Siliziumbasis, der eine zuverlässige Leistung in einer Vielzahl von Anwendungen bietet, von der Meteorologie bis hin zu druckempfindlichen Industrieanlagen in der Halbleiterindustrie und Drucknormmessungen im Labor. Durch die Kombination zweier leistungsstarker Technologien - einkristallines Siliziummaterial und kapazitive Messung - zeichnen sich BAROCAP®-Sensoren durch eine geringe Hysterese in Verbindung mit einer ausgezeichneten Genauigkeit und Langzeitstabilität aus, die beide für Messungen im Weltraum unerlässlich sind.

„Unsere Sensortechnologien werden in anspruchsvollen alltäglichen Messumgebungen hier auf der Erde vielfältig eingesetzt. Warum also nicht auch auf dem Mars? Denn wenn unsere Messtechnologie auf dem Mars funktioniert, dann funktioniert sie überall.", so Åström abschließend.

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Sie sind herzlich eingeladen, mehr über weltraumfeste Technologie, ihre Funktionsweise und Bedeutung zu erfahren und darüber, warum Messungen eine Schlüsselrolle in der Weltraumforschung spielen. Sie werden Beispiele und Geschichten von unseren Experten und einem besonderen Gastredner hören, der seine eigenen Erfahrungen und Erkenntnisse über den Weltraum preisgeben wird.

Termin: 20. Juli 2020
Zeit: 14.30-15.30 Uhr
Ort: Virtuelle Veranstaltung

Die Veranstaltung wird von Vaisala und dem Finnischen Meteorologischen Institut organisiert. Sie wird in englischer Sprache abgehalten und ist kostenlos.

Erfahren Sie vor der Veranstaltung mehr über weltraumtaugliche Technologie, indem Sie vaisala.com/space besuchen und die Diskussion über soziale Medien mit #spacetechFI verfolgen.