Forschung zum Anschauen: Unsere Videos zeigen, wie das DLR Institut für KI-Sicherheit arbeitet und was uns bewegt.
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Das Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) leitet das Experiment MARE. Hauptprojektpartner sind die israelische Raumfahrtagentur ISA, der israelische Industriepartner StemRad, der die AstroRad-Schutzweste entwickelt hat, sowie Lockheed Martin und die NASA. MARE stellt in seiner Komplexität und in seiner internationalen Zusammenarbeit mit zahlreichen Universitäten und Forschungseinrichtungen aus Europa, Japan und den USA das größte Experiment zur Bestimmung der Strahlenbelastung für Astronautinnen und Astronauten dar, das jemals den erdnahen Orbit verlassen hat. Die während Artemis I durchgeführten Messungen werden wertvolle Daten zur Risikobewertung und -minderung für künftige Erkundungsmissionen liefern und eine für den Menschen sichere Erforschung des Weltraums ermöglichen.
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Warum können Flugzeuge überhaupt abheben und fliegen? Und an welchen Fragestellungen wird aktuell in der Luftfahrt geforscht? Diese Ausgabe der DLR_School_Info macht mit der Physik des Fliegens und vielen anderen Aspekten rund um das Thema Luftfahrt vertraut – wie immer mit altersgerechten Texten und Mitmach-Experimenten für den Unterricht.
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Mit dem Forschungspark Windenergie WiValdi DLR im niedersächsischen Krummendeich eine in dieser Form einmalige Anlage auf. Sie ermöglicht es, die technologischen Aspekte der Windkraft als einer der Säulen für das Energiesystem von morgen im Realmaßstab zu erforschen – gemeinsam mit Akteuren des Forschungsverbunds Windenergie. Die zwei Windenergieanlagen des Forschungsparks verfügen dazu über spezielle Rotorblätter: Sie wurden bereits während der Herstellung beim Industrieunternehmen Enercon mit rund 1.500 Sensoren ausgestattet. Mit ihnen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, wie sich Windenergieanlagen leiser, langlebiger und effizienter auslegen und betreiben lassen. WiValdi geht im Sommer 2023 in Betrieb und soll eine Laufzeit von etwa 20 Jahren haben. Die ersten drei Hightech-Rotorblätter haben sich bereits Ende März auf den Weg von Bremen nach Krummendeich gemacht. Gefördert wird der DLR-Forschungspark Windenergie Krummendeich durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK).
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Seit 1999 organisiert die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR regelmäßig Parabelflüge für biologische, humanphysiologische, physikalische, technologische und materialwissenschaftliche Experimente. Das Forschungsflugzeug, der A310 ZERO-G der französischen Firma Novespace wird ein- bis zweimal jährlich für wissenschaftliche Kampagnen des DLR, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der französischen Raumfahrtagentur CNES genutzt. Eine Parabelflugkampagne besteht in der Regel aus drei Flugtagen mit circa vier Flugstunden, an denen jeweils 31 Parabeln geflogen werden. Während jeder Parabel herrscht für etwa 22 Sekunden Schwerelosigkeit. Insgesamt stehen bei einer Flugkampagne etwa 35 Minuten Schwerelosigkeit – im Wechsel mit normaler und nahezu doppelter Erdbeschleunigung – zur Verfügung, die Forschende für ihre Experimente nutzen können. Bis zu 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können an einem Flug teilnehmen, bei dem sich zwischen zehn und 13 Experimente an Bord befinden.
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Im erdnahen Weltraum ziehen mehrere tausend Satelliten, Raumfahrzeuge und andere Objekte ihre Bahnen. In diesem Bereich befinden sich aber auch hunderttausende Teile Weltraumschrott: Insgesamt handelt es sich dabei um rund 8.000 Tonnen Material. Der größte Teil davon – etwa 75 Prozent – befindet sich auf niedrigen Orbits zwischen 200 und 2000 Kilometern Höhe, im sogenannten „Low Earth Orbit“ (LEO). Eine Kollision mit Weltrauminfrastruktur stellt damit ein hohes Risiko dar. Auch die Internationale Raumstation ISS, die auf einem Orbit in rund 400 Kilometern Höhe kreist, ist davon betroffen. Um Kollisionen so weit wie möglich zu vermeiden, werden kontinuierlich verlässliche Daten zur Weltraumlage benötigt. Hierzu werden Radarsysteme wie GESTRA benötigt.
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Didymos ist ein erdnaher Doppelasteroid, bestehend aus dem gleichnamigen „Primärasteroiden“ [eng. primary vs. secondary asteroid], welcher von dem kleineren „Asteroidenmond“ Dimorphos umkreist wird. Didymos hat einen Durchmesser von ca. 800 Metern, Dimorphos von ca. 170 Metern. Ursprünglich lag der Abstand bei ca. 1,1 Kilometern und die Umlaufzeit bei 11 Stunden 55 Minuten. Durch den kontrollierten Einschlag der NASA-Raumsonde DART am 26. September 2022 wurde die Umlaufzeit des Asteroidenmondes um 32 Minuten auf 11 Stunden 23 Minuten verkürzt, er wurde also näher an Didymos herangebracht. Die Raumsonde Hera wird beide Asteroiden und die Auswirkungen des Einschlags untersuchen. Sie ist mit zwölf Messinstrumenten und zwei CubeSats ausgestattet, die beide auf Dimorphos landen werden. Hera hat in etwa die Größe eines Kleinwagens und wiegt vollgetankt etwa 1.150 Kilogramm – im Vergleich zu dem drei Tonnen schweren Kometenjäger Rosetta ist das sehr kompakt.
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Nach „Apollo“ kommt „Artemis“– 50 Jahre nach der letzten Mondlandung hat NASA mit den Europäischen Partnern vom Kennedy Space Center in Cape Canaveral (Florida) die Rückkehr zum Mond eingeleitet. Die Zusammenarbeit ist ein beispielloser Vertrauensbeweis der NASA in die Fähigkeiten unserer Industrie und Deutschland als Partner. Deutschland ist mit 50 Prozent an den Servicemodulen beteiligt, die federführend von Airbus, als Hauptauftragnehmer der ESA, von einem europäischen Industriekonsortium gefertigt und in Bremen endmontiert werden. Das erste ESM heiße dementsprechend auch wie die Hansestadt: „Bremen“. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR mit Sitz in Bonn steuert im Auftrag der Bundesregierung die deutschen ESA-Beiträge. Ohne das Servicemodul kann das Raumschiff Orion nicht fliegen. Es ist das Herzstück des neuen Raumschiffs und sitzt unterhalb der Crew-Kapsel. Das ESM beinhaltet das Haupttriebwerk und liefert über vier Solarsegel den Strom, außerdem reguliert es Klima und Temperatur im Raumschiff und lagert Treibstoff, Sauerstoff und Wasservorräte für die Crew. Das Orion-Raumschiff und damit auch die ESM gelten als zentraler Meilenstein für künftige astronautische Explorationsmissionen zum Mond, aber auch zum Mars und darüber hinaus.
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