Forschung im Weltraum Diodenlaser waren extremen Bedingungen ausgesetzt

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Im Rahmen eines Forschungsprojektes startete eine Rakete, in der unter anderem spezielle Diodenlaser an Bord waren. Damit erfolgten biologische Untersuchungen an Zellen. Dabei waren die Laser extremen Bedingungen ausgesetzt.

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Start der Forschungsrakete Ende April 2015 in Schweden. An Bord war ein Laser-System von Omicron, der als Lichtquelle fungierte.
Start der Forschungsrakete Ende April 2015 in Schweden. An Bord war ein Laser-System von Omicron, der als Lichtquelle fungierte.
(AirbusDS)

Als am 27. April um 6:55 Uhr im schwedischen Esrange eine Forschungsrakete abhob, hatte sie einen Laser-Combiner an Bord, der mit vier Diodenlasern der LuxX-Reihe mit unterschiedlichen Wellenlängen ausgestattet war. Die Rakete startete im Rahmen des Projekts „Fluorescence Microscopy Analysis under Microgravity“ (FLUMIAS). Zum Einsatz kam eine TEXUS / VSB-30-Rakete. Diese Forschungsrakete führt technische Forschungen in der Schwerelosigkeit durch (siehe Kasten).

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Die deutsch-schwedische Forschungsrakete TEXUS 52 sowie die wenige Tage vorher gestartete TEXUS 51 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt trug vier Experimente aus Biologie und Materialforschung in eine Höhe von 259 km. Während des rund zwanzig minütigen Forschungsfluges befanden sich die Experiemente ungefähr sechs Minuten in Schwerelosigkeit. Ein Fallschirm brachte die Nutzlasten wieder zu Boden.

Der Combiner fungierte als Lichtquelle für ein Spinning-Disk-Fluoreszenz-Mikroskop mit dem Zweck, während eines sechs Minuten andauernden Parabelfluges hochauflösende Bilder und Videos der Zytoskelettdynamik von humanen Zellen in der Mikrogravitation zu erhalten. Dabei stieg die Forschungsrakete auf rund 259 Kilometer Höhe. Beim Start, dem Wiedereintritt in die Atmosphäre und dem durch einen Fallschirm gebremsten Aufschlag der Payload-Stufe auf der Erde traten Kräfte von bis zu 25 G auf.

Diese extremen Bedingungen überstanden sowohl der Combiner mit der Bezeichnung LightHUB als auch die integrierten Diodenlaser. Nachdem der Laser-Combiner ausgebaut wurde, konnte dessen volle Funktionalität in einem Systemcheck nachgewiesen werden. Entwickelt und gebaut hat den Combiner Omicron. Das Laser-System kombiniert bis zu zwei, vier oder sechs Dioden- und DPSS-Laser in einem ko-linearen Freistrahl oder koppelt diese stabil in Single-Mode- oder Multi-Mode-Fasern ein. Zudem ist das System modular aufgebaut und lässt sich vom Nutzer schnell auf- oder umrüsten.

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Laser mit über 30 verschiedenen Wellenlängen von 355 bis 2080 nm und Leistungen von bis zu 500 mW pro Wellenlänge können im LightHUB zum Einsatz kommen. Einsatz finden die Laser-Systeme in der Biotechnik, Mikroskopie und in industriellen Anwendungen.

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