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Laserradar für den Weltraum

04.03.2012

Experten der Europäischen Weltraumorganisation entwickeln ein kompaktes Lasernavigationsradar (Lidar), das Raumfahrzeugen neue Möglichkeiten zur Erforschung des Weltraums bietet.

Im automatischen Andocksystem des ESA-Frachtschiffs ATV kommen Laser bereits zum Einsatz: Ein Laserstrahl wird von einem speziellen Spiegel am Andockhafen der Internationalen Raumstation reflektiert und ermöglicht eine zentimetergenaue Entfernungsmessung. Für eine Mission tief in das Sonnensystem hofft die ESA, XNUMXD-Lidars einzusetzen, die schnell eine dreidimensionale Karte komplexer Objekte wie felsübersäter Täler oder kleiner Asteroiden erstellen können.

Das neue Lidar wird für drei Hauptzwecke verwendet – in erster Linie zur Führung, Navigation und Kontrolle von Landefahrzeugen, die dank Lidar einen sicheren Landeplatz auswählen können. Lidar wird in der Lage sein, einen für die Landung geeigneten Standort auszuwählen, was die Konstrukteure von der Notwendigkeit befreit, einen mehrfachen Sicherheitsspielraum in die Abstiegsfahrzeuge einzubauen, wodurch die Nutzlast der wissenschaftlichen Arbeit verringert wird. Außerdem soll das Laserradar zur Steuerung von Robotern auf der Oberfläche verschiedener Himmelskörper und zum Andocken in Planetenumlaufbahnen eingesetzt werden. Lidar wird das Schlüsselinstrument für die Mars Sample Return Mission sein, die eine automatisierte Station auf der Marsoberfläche landen wird, um Bodenproben zu sammeln und sie dann zur Erde zu liefern.

Es gibt bereits bodengestützte Lidars, die häufig zum Scannen von Gebäuden und Industrieanlagen eingesetzt werden. Bestehende Proben sind jedoch zu sperrig für den Einsatz im Weltraum. ESA-Spezialisten müssen eine neue Klasse von Lidars schaffen – kompakt, zuverlässig und mit geringem Stromverbrauch. Ein Lidar in der Größe eines Schuhkartons wurde bereits gebaut. Mit Hilfe mehrerer Scanspiegel und eines hochempfindlichen Empfängers kann es das Gebiet aus mehreren Kilometern Entfernung kartieren. Ein ähnliches Gerät wird auf dem Lunar Lander installiert, der 2018 auf dem Südpol des Mondes landen soll.

Europäische Ingenieure suchen auch nach Möglichkeiten, noch kleinere Lidars auf der Grundlage neuer Arten von Detektoren und mikromechanischen optischen Spiegeln herzustellen. Dies soll das Gewicht und den Stromverbrauch von Lidars um mindestens 70 % reduzieren.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Räder von Elektrofahrzeugen um 90 Grad einschlagen 31.10.2021

Der Einsatz von Elektromotoren und Batterien als Teil des Antriebssystems von Fahrzeugen eröffnet deren Schöpfern große Gestaltungsspielräume bei der Wahl des Layouts. Hyundai Mobis wird den Herstellern von Elektrofahrzeugen eine Plattform anbieten, die Räder in einem Winkel von 90 Grad drehen kann.

Der General Motors Corporation sind vor allem Versuche mit der Hinterradlenkung im Segment der Elektrofahrzeuge bekannt. Für Elektrofahrzeuge der Hummer-Familie und den Pickup-Truck Chevrolet Silverado mit So-Plattform hat es bereits einen „Krabben-Modus“ angekündigt. Elon Musk hat vor einiger Zeit zugegeben, dass der Tesla Cybertruck Pickup auch Hinterradantriebe bekommen kann. Für größere Fahrzeuge mit großem Radstand eröffnet dies neue Möglichkeiten zum Manövrieren im Stadtverkehr und im Gelände. Sie können sowohl diagonal fahren als auch den Wenderadius verringern.

Das südkoreanische Unternehmen Hyundai Mobis gab den Erfolg bei der Entwicklung von Einheiten für Elektrofahrzeuge bekannt, mit denen Sie Autos mit der Fähigkeit herstellen können, das Rad um 90 Grad zu drehen. Geht man davon aus, dass alle vier Räder einen solchen Freiheitsgrad haben, dann kann sich das Elektroauto strikt senkrecht zur Fahrbahn seitlich bewegen und auf der Stelle wenden, was zusätzlichen Komfort beim Einparken und Rangieren bringt Stadt.

Klassische Autos mit einer mechanischen Verbindung zwischen Rad und Antriebsstrang bieten selten einen Radeinschlag von mehr als 30 Grad. Bis 2023 verspricht Hyundai Mobis die Entwicklung einer fertigen Plattform mit der Funktion, die Räder um 90 Grad zu drehen. Bis 2025 wird es ihn mit der Fähigkeit zur automatischen Steuerung ausstatten. All dies wird es den Kunden des Unternehmens ermöglichen, Elektrofahrzeuge mit einem ungewöhnlichen Layout und fantastischer Manövrierfähigkeit zu entwickeln. Bedenkt man, dass Hyundai, Genesis und Kia die Hauptkunden dieses Komponentenlieferanten sind, können wir davon ausgehen, dass die entsprechenden Modelle in deren Produktpalette erscheinen werden.

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