Wenn am Donnerstabend mitteleuropäischer Zeit die NASA-Raumsonde mit dem Mars-Rover Perseverance (dt.: Beharrlichkeit) nach rund sieben Monaten Reisezeit auf dem Mars landet, um den Roten Platen zu erkunden, ist auch Mikrosystemtechnik aus der Hochschule RheinMain an Bord. Am Institut für Mikrotechnologien – kurz IMtech – entwickelte Sensoren sind Bestandteil des Rovers, der unter anderem Erkenntnisse über etwaiges Leben auf dem Mars liefern soll. Die High-Tech-Produkte aus der Hochschule sollen dabei helfen, die Marsatmosphäre zu analysieren und ihre Veränderungen zu verfolgen.

Die höchstempfindlichen Drucksensoren sind nur millimetergroße Geräte, die von Prof. Dr. Friedemann Völklein, seinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie Studierenden am Fachbereich Ingenieurwissenschaften entwickelt und gebaut wurden. Mikrosystemtechnik ist ein wichtiger Bestandteil der Studiengänge Angewandte Physik und Interdisziplinäre Ingenieurwissenschaften.

Prädestiniert für Weltraumeinsatz

Eine ultradünne Membran, aufgehängt an vier haarfeinen Stegen und von einem noch feineren Heizdraht durchzogen, bildet das Herzstück des Sensors. Die Wirkungsweise besteht darin, dass die Temperatur der Membran präzise gemessen wird, diese aber umso geringer ist, je ‚mehr‘ Atmosphäre vorhanden ist, d. h. je häufiger die in ihr enthaltenen Gasmoleküle mit der Membran kollidieren und dabei Wärmeenergie abführen. Die Sensoren können damit einen rekordverdächtigen Druckbereich von 1000 Millibar (normaler Luftdruck) bis hinab auf 0,00001 Millibar zuverlässig messen. Die winzigen Abmessungen, das äußerst geringe Gewicht und insbesondere ein verschwindend niedriger Energieverbrauch (Leistung: 0,2 Milliwatt) prädestinieren das Mikrosystem für den Einsatz an Bord eines Raumfahrzeugs.

Die Landung der am 30. Juli 2020 von Cape Canaveral in den USA aus gestarteten Raumsonde wird gegen 21:50 Uhr erwartet und kann auf dem YouTube-Kanal der Stiftung Planetarium Berlin live mitverfolgt werden.

Hochschulkommunikation, 18.02.2021 | Foto: Bild von Aynur Zakirov von Pixabay