Super-Optik aus Jena lässt Sternsensor auf Satellit besser sehen

Jena.  Ein Kandidat für den Thüringer Innovationspreis: Jena-Optronik liefert ein Bauteil, das auch die Wetterbeobachtung aus dem All verbessern wird.

Kompakte Bauform: Chefingenieur Uwe Schmidt zeigt einen Demonstrator der neuen Spiegeloptik des Sternsensors Astro XP.

Kompakte Bauform: Chefingenieur Uwe Schmidt zeigt einen Demonstrator der neuen Spiegeloptik des Sternsensors Astro XP.

Foto: Tino Zippel

Die Navigationsgeräte in Autos orientieren sich an Satelliten, um die Position zu bestimmen. Satelliten wiederum benötigen einen Sternsensor, um sich im Weltraum auszurichten. Dieser nimmt Bilder des Kosmos auf und errechnet anhand hinterlegter Sternenkarten die exakte Position im All. Schon das Carl-Zeiss-Kombinat forschte auf diesem Gebiet. Die neueste Version eines solchen Sensors aus Jena hat es nun auf die Longlist beim Thüringer Innovationspreis 2020 geschafft. Wir stellen die Neuheit vor.

Exaktere Ausrichtung im Weltall möglich

Jena-Optronik führt den Weltmarkt für solche Sternsensoren an. Die neueste Generation Astro XP lässt sich auf 800 Kilometer Entfernung auf 40 Zentimeter genau ausrichten, während es bei den aktuellen Modellen vier Meter sind. Das reicht für viele Anwendungen wie Telekommunikation oder GPS aus. „Für wissenschaftliche Zwecke, die Wetterbeobachtung aus größerer Höhe oder die Laserkommunikation bedarf es einer exakteren Ausrichtung“, sagt der zuständige Chefingenieur Uwe Schmidt.

Herkömmliche Optiken kamen für diese Aufgabe nicht infrage. Ihre Linsen bestehen aus verschiedenen Materialien, was wegen der unterschiedlichen Ausdehnung bei Temperaturschwankungen zwischen minus 30 und plus 60 Grad Celsius zu Abweichungen im Strahlengang führt. Weil bei Weltraummissionen jedes Kilogramm zählt, wird ein System mit einzeln klimatisierten Linsen zu groß und schwer.

Spiegeloptik erlaubt eine kompakte Bauform

Die Jenaer Entwickler haben deshalb eine Spiegeloptik konstruiert, die sich aus nur vier Einzelteilen aus jeweils demselben Glaskristall zusammensetzt. Die in Jena hergestellten Spezialspiegel mit asphärischen Oberflächen erlauben die kompakte Bauform. So wiegt ein solcher hochexakter Sternsensor keine 40 Kilogramm, sondern nur acht.

Die Europäische Weltraumorganisation ESA hatte den Entwicklungsauftrag nach Jena vergeben. Das Gerät soll das Weltraum-Röntgenteleskop Athena navigieren. Jena-Optronik will die Innovation bereits ab 2022 für andere Satelliten anbieten.

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