elektronikJOURNAL

Lichtquellen
Laser
1
Bild: NASA, JPL-Caltech, LANL, CNES, IRAP
2
Bild: NASA/JPL-Caltech/MSSS/LANL
1) Der erste Lasertest des
Chem-Cam-Instruments:
Das Hintergrundbild
stammt von der Nav-
Cam, die runden und
quadratischen Ausschnitte
basieren auf
Daten der Chem-Cam.
2) Die Chem-Cam richtete
ihren Laser auf einen
Marsstein. Binnen
10 Sekunden gab er
30 Schüsse auf N165
ab, der zuvor auf den
Namen Coronation
getauft worden war.
Auf Expeditionsreise gehen
Energie durch Kondensatoren für Hochleistungslaser auf dem Mars
Das Lasermodul an Bord der Marssonde Curiosity, die im August 2012 erfolgreich auf dem Mars landete, besitzt
630 Tantal-Multianoden-Kondensatoren. Woher das Modul die Energie zum Analysieren der chemischen Zusammensetzung
von Marsgestein erhält, zeigt AVX im folgenden Beitrag.
Die Curiosity erhält ihre Leistung statt aus üblichen Solarzellen
über eine Radionuklidbatterie, die als Multi-Mission
Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG)
bezeichnet wird. Am 20. August 2012 feuerte sie erstmals
ihren Laser auf den Mars, um einen faustdicken Gesteinsbrocken,
mit Namen Coronation (deutsch: Krönung) zu untersuchen.
Zuverlässig Energie gewinnen
Zehn Sekunden lang feuerte der Laser in der Chem-Cam (Chemistry
and Camera Instrument der Mission) insgesamt 30 Pulse
auf das Gestein. Jeder Puls dauerte etwa fünf Milliardstel Sekunden
mit einer Leistung von über einem Megawatt. Die Anforderungen
an die Energiequelle für den Laser der Chem-Cam waren
extrem: Gefordert wurden sehr kompakte Abmessungen, ein geringes
Gewicht und hohe Leistung; Verwendung fanden nur bewährte
und hochzuverlässige Bauteile.
In Zusammenarbeit mit dem IRAP (Institut de Recherche en Astronomie
et Planétologie) und dem CNES (Centre National
d'Études Spatiales) in Toulouse, die zum Chem-Cam-Entwicklerteam
gehörten, entwickelte die Tantalum Division von AVX
(Lanskroun, Tschechische Republik und Biddeford, Maine, USA)
eine große Bank mit 630 Tantal-Multianoden-Kondensatoren mit
470 µF / 10 V. Diese Kondensatoren weisen einen geringen äquivalenten
Serienwiderstand (ESR, Equivalent Series Resistor) auf. Die
Herstellung erfolgte in der ESA-zertifizierten (European Space
Agency) Herstellung von AVX in Lanskroun; die anschließenden
Tests führte AVX am Standort Biddeford durch. Die Bauteile
durchliefen verschiedene Tests nach dem MIL-Standard.
Schrittchenweise zur Gesteinsanalyse
Der Laser, der Imager und das Teleskop der Chem-Cam lassen sich
von der Spitze eines 2 m hohen Mastes auf Felsen oder auf den
Boden in der Nähe der Sonde richten. Die Laserpulse brennen ein
stecknadelkopfgroßes Loch in das bis 7 m entfernte Ziel. Das vom
Laser ionisierte Material gibt dabei einen Lichtblitz ab, den das Teleskop
aufnimmt. Der erfasste Lichtblitz gelangt über ein Glasfaserkabel
vom Teleskop zur Body Unit. Dort erfolgt die Analyse, um
die chemische Zusammensetzung des ionisierten Materials zu bestimmen.
Die Body Unit ist 20 cm lang.
Die Chem-Cam hat ein amerikanisch-französisches Team konzipiert,
entwickelt und gebaut. Die Leitung hatten die Organisationen:
Los Alamos National Laboratory in Los Alamos, New Mexico,
USA, Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien,
USA, CNES Centre National d’Études Spatiales (die Raumfahrtagentur
der französischen Regierung) und IRAP (Institut de Recherche
en Astronomie et Planétologie), Toulouse, Frankreich.
JPL, eine Division des California Institute of Technology, Pasadena,
verwaltet die Mars Science Laboratory Mission für das NASA
Science Mission Directorate, Washington, USA.
Die Forscher wollen mit den von der Sonde bereitgestellten
Tools herausfinden, ob die Umweltbedingungen im Landegebiet
der Sonde für Mikrolebewesen günstig sind und Rückschlüsse darauf
zulassen, ob Leben existierte. (rao)
n
Der Beitrag basiert auf Unterlagen der AVX-Corporation.
infoDIREKT www.all-electronics.de206ejl0413
44 elektronikJOURNAL 04/2013
www.elektronikjournal.com