Das vermeintlich wichtigste Bauteil der optischen Gerätschaften im "CO2M"-Satelliten stammt aus Thüringen: der Disperser. Dieser zerstreut das Licht und hilft dabei, die Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre an einem Ort genau zu bestimmen, sagt Thomas Höing, der zuständige Projektleiter vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF: "Der Disperser besteht aus jeweils zwei Prismen und einem Gitter und fungiert als eine Art 'Farbzerleger'. Das heißt: Er spaltet das von der Erde reflektierte Licht sehr genau in seine Spektralfarben auf und ermöglicht somit hochpräzise Messungen des CO2-Gehalts in der Erdatmosphäre."

Das bereits ausgelieferte, flugtaugliche Gerät soll an jedem beliebigen Ort auf der Erde die Kohlenstoffdioxid-Konzentration mit einer Genauigkeit von weniger als einhundert Teilchen pro einer Milliarde Moleküle in der Luft bestimmen. Dies entspricht einer Messfehlertoleranz von 0,00001 Prozent. Die Wissenschaftler der "CO2M"-Mission erhoffen sich somit, genau zu verstehen, wie das Treibhausgas in der Atmosphäre wirkt. Und darüber hinaus auch dabei zu helfen, die Klimaziele von Paris umzusetzen. "Als Optikstandort leisten wir damit einen wichtigen Beitrag zur Begrenzung des Klimawandels, denn CO2M wird Entscheider mit belastbaren Zahlen versorgen", resümiert Höing über das Missionsziel.

Die extreme Genauigkeit verdankt der Disperser einem in ihm verbauten speziellen nanostrukturierten Gitter, das einzigartige Leistung bringe, erklärt Falk Eilenberger vom Fraunhofer IOF: "Die Leistungsparameter der CO2M-Spektrometer sind extrem. Insbesondere in der Kombination aus 'Größe plus Effizienz plus Polarisation plus Wellenlänge ist gleich Präzision'. Gitter mit dieser Leistungsfähigkeit und Größe hat es noch nie gegeben." Der Leiter der Abteilung für Mikro- und Nanostrukturierte Optiken unterstreicht die Komplexität der geleisteten Arbeit: "Hunderte Arbeitsschritte mussten dabei exakt ineinandergreifen, um am Ende ein funktionierendes Instrument zu haben. Einige der Arbeitsschritte haben wir für CO2M erst erfunden und anwendungsreif qualifiziert. Einige andere wurden noch niemals in der Form oder Größe realisiert – und dann gleich für eine Weltraumanwendung mit extremem Dokumentationsaufwand sowie Zeit-, Kosten- und Erfolgsdruck." Die Baugruppe wurde vom Fraunhofer IOF an die ESA übergeben, im Laufe des Jahres folgen weitere Elemente.

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