Spektrometergitter für ESA-Klimamission

Im Sommer 2025 plant die Europäische Weltraumorganisation ESA den Start des Satelliten MTG-S1 aus der dritten Generation der Meteosat-Reihe. Der geostationäre Satellit wird die Genauigkeit der Wettervorhersagen für Europa erheblich verbessern. An Bord ist eine Schlüsselkomponente des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF aus Jena: ein hochpräzises Beugungsgitter.
Das nanostrukturierte Gitter für das Copernicus Sentinel-4 Instrument der ESA ist mikrometergenau montiert.
MTG-S1 wird mehrere wissenschaftliche Instrumente mitführen, darunter das Copernicus Sentinel-4 Spektrometer. Dieses Instrument erfasst stündlich detaillierte Daten über die dreidimensionale Verteilung von Spurengasen wie Ozon, Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid sowie Aerosole in der Atmosphäre Europas. Ein wesentlicher Bestandteil dieses Spektrometers, das hochpräzise Reflexionsgitter, wurde vom Fraunhofer IOF entwickelt und gefertigt.

Langjährige Kompetenz für anspruchsvolle Weltraummissionen

Die Forscher des Fraunhofer IOF verfügen über jahrzehntelange Erfahrung und ein umfangreiches Portfolio an weltraumzertifizierten Technologien. Für die für 2027 geplante ESA-Mission FORUM entwickelte das Institut beispielsweise einen Strahlteiler aus Diamant mit spezieller entspiegelnder Nanostruktur. Für die CO2MMission, ebenfalls eine ESA-Initiative, liefert das Fraunhofer IOF komplexe Spektrometeroptiken, jeweils bestehend aus einem Gitter und zwei Prismen. Diese Komponenten wurden über plasmaaktivierte Oberflächen ohne Zwischenschicht gefügt.
„Die vielfache Beteiligung des Fraunhofer IOF an verschiedenen Space-Missionen zeugt vom fortlaufenden Aufbau entsprechenden Know-hows. Einige der eingesetzten Verfahren wurden gezielt für spezielle Missionen entwickelt und qualifiziert. Dabei zeichnet uns aus, dass vom Design über die Fertigung bis hin zur Systemintegration alle erforderlichen Prozessschritte direkt hier vor Ort am Fraunhofer IOF umsetzbar sind“, so Dr. Falk Eilenberger, Leiter der Abteilung Mikro- und Nanostrukturierte Optik am Fraunhofer IOF.
Die Entwicklung und Herstellung des Spektrometergitters für Sentinel-4 am Fraunhofer IOF erfolgte im Auftrag der Jena-Optronik GmbH. Jena-Optronik integriert das Gitter ihrerseits in das Spektrometer.
Fraunhofer IOF
Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena betreibt anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Photonik und entwickelt innovative optische Systeme zur Kontrolle von Licht – von der Erzeugung und Manipulation bis hin zu dessen Anwendung. Das Leistungsangebot des Instituts umfasst die gesamte photonische Prozesskette vom opto-mechanischen und opto-elektronischen Systemdesign bis zur Herstellung von kundenspezifischen Lösungen und Prototypen. Am Fraunhofer IOF erarbeiten rund 500 Mitarbeiter das jährliche Forschungsvolumen von 40 Millionen Euro.

iof.fraunhofer.de
Systeme für Astronomie, Luft- und Raumfahrt am Fraunhofer IOF

iof.fraunhofer.de
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