HEARTS fördert den Zugang Europas zum Weltraum durch Innovation
30.03.2023 |
Das von der EU finanzierte Projekt HEARTS zielt darauf ab, den Zugang zu Testanlagen für hochenergetische Schwerionenstrahlung sowohl für die Nutzung als auch für die Erforschung des Weltraums zu ermöglichen. Zwei neue Strahlungstesteinrichtungen, die für Weltraumanwendungen zugänglich sind – so lautet das Versprechen des HEARTS-Projekts. Das im Januar dieses Jahres gestartete Projekt wird die Erprobung von High-End-Mikroelektronik für neuartige Weltraumanwendungen sowie für Abschirmungs- und Strahlenbiologieexperimente ermöglichen, die die Erforschung des Weltraums durch den Menschen vorantreiben werden. GSI ist als wichtigste Hochenergie-Ionenbeschleuniger-Infrastruktur an dem Projekt entscheidend beteiligt. Der neue FAIR-Ringbeschleuniger SIS100 wird mit seinen hohen Energien die Perspektiven nochmals erweitern. Das HEARTS-Projekt wird mit rund 3 Millionen Euro gefördert, davon ein Drittel für GSI.
Künstliche Intelligenz, Quantentechnologien, fortgeschrittene Computertechnik, Weltraummissionen – Projekte für neue fortschrittliche Weltraumanwendungen florieren. Zu ihrer Umsetzung ist es unerlässlich, hochentwickelte strahlungsresistente elektronische Geräte zu verwenden und entscheidende Kenntnisse über die Abschirmungseigenschaften und die Strahlenbiologie für Astronauten auf dem Mond und darüber hinaus zu erarbeiten. Ionenstrahlen mit sehr hoher Energie (VHE), die in der Lage sind, die Auswirkungen der hochgradig durchdringenden Strahlung im Weltraum zu simulieren, sind für die Erprobung fortschrittlicher Elektronik für den Einsatz im Weltraum sowie für Abschirmungs- und Strahlenbiologietests äußerst attraktiv geworden. In Europa gibt es derartige Einrichtungen, die speziell für Weltraumanwendungen ausgelegt sind.
Das im Rahmen des Programms Horizont Europa finanzierte Projekt HEARTS (High-Energy Accelerators for Radiation Testing and Shielding) zielt darauf ab, eine europäische Infrastruktur für die Forschung und den industriellen Zugang zu Hochenergie-Schwerionenanlagen für die Bereiche Strahlungseffekte in der Elektronik, Abschirmung und Strahlenbiologie zu entwickeln und aufzubauen. Zu diesem Zweck werden zwei VHE-Ionen-Anlagen aufgerüstet und der Raumfahrtindustrie und der Wissenschaft routinemäßig zur Verfügung gestellt.
HEARTS wird dazu beitragen, einen autonomen europäischen Zugang zum Weltraum zu gewährleisten. Indem solche Einrichtungen in Europa zur Verfügung gestellt werden, sind europäische Unternehmen weniger abhängig von kritischen Einrichtungen in anderen Ländern. Es wird erwartet, dass HEARTS Europa bis zum Ende des Projekts im Jahr 2026 in die Lage versetzen wird, die derzeitige Nachfrage nach VHE-Ionen zu decken und die für das Ende des Jahrzehnts erwartete steigende Nachfrage zu erfüllen.
Das Projekt wird vom CERN koordiniert, gemeinsam mit GSI als wichtigste Hochenergie-Ionenbeschleuniger-Infrastruktur. An HEARTS sind auch die Universität Padua als akademischer Partner sowie Thales Alenia Space und Airbus Defence and Space als industrielle Mitwirkende beteiligt, die alle über umfangreiche Erfahrungen auf dem Gebiet der Strahlungseffekte verfügen und ein großes Interesse an VHE-Ionentests haben.
Von GSI-Seite wird das HEARTS-Projekt von der Abteilung Biophysik unter Leitung von Professor Marco Durante vorangetrieben. Die hier vorhandene Expertise im Bereich Weltraumstrahlungsphysik und -biologie erhält international große Anerkennung. Im Rahmen der HEARTS-Arbeitspakete wird die GSI-Biophysik entscheidende Vorbereitungen zur Nutzung des neuen FAIR-Ringbeschleunigers SIS100 für Abschirmungsprüfungen treffen.
Die Verwirklichung der Biophysik-Teststation am SIS100, die in der CBM-Experimentiercave vorgesehen ist, ist für das HEARTS-Programm von entscheidender Bedeutung, da sie einen Weltrekord bei der Simulation kosmischer Strahlung mit 10 GeV/n Fe-Ionen ermöglichen wird. Die einzige andere Einrichtung, das Brookhaven National Laboratory in den USA, das von der NASA finanziert wird, bietet einen Simulator für kosmische Strahlung mit einem Cutoff von 1 GeV/n.
Ein weiteres Arbeitspaket mit starker GSI-Beteiligung setzt den Schwerpunkt darauf, Strahlführungssensoren sowohl für die Materialabschirmung als auch für die Mikroelektronik zu definieren und zu kalibrieren. (CERN/BP)
Weitere Informationen
- HEARTS ist ein Projekt, das von der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101082402 im Rahmen des Weltraumarbeitsprogramms der Europäischen Kommission finanziert wird.
- Aufruf zur Beteiligung: Folgen Sie dem Projekt auf LinkedIn
