Wenn – wie geplant – am Mittwoch, den 26. Februar 2025, im Auftrag der Nasa die IM-2-Mission des privaten US-Raumfahrtunternehmens Intuitive Machines zum Südpol des Mondes startet, werden auch Hightech-Sensoren aus Jena mit an Bord sein. Die am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) entwickelten und gefertigten thermoelektrischen Infrarotsensoren sind in der Lage, berührungslos Wärmestrahlung zu messen. Die Sensoren sind nach Angaben des Jenaer Instituts Teil des Lunar Radiometer (LRAD).

Die am Leibniz-IPHT entwickelten Infrarot-Sensoren basieren auf dem thermoelektrischen Effekt und nutzen hocheffiziente V/VI-Verbindungshalbleiter. Bildrechte: Sven Döring/ Leibniz-IPHT

Das unter anderem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte Messinstrument soll den IPHT-Angaben zufolge die extrem niedrigen Temperaturen auf der Mondoberfläche messen. Außerdem soll das LRAD-Radiometer die physikalischen Eigenschaften der feinen Staub- und Gesteinsschicht des Mondes, des sogenannten Mondregoliths, analysieren. Ziel der Messungen ist es unter anderem, Wassereis aufzuspüren – eine wichtige Ressource für künftige Mondmissionen. Ein zentrales Experiment der IM-2-Mission ist der autonome Mini-Lander Micro-Nova Hopper. Dieser soll sich nach der Landung vom Hauptmodul trennen und in einen der permanent verschatteten Krater am Südpol des Mondes springen.

Ein IPHT-Sensor in geschlossenen Zustand. Bildrechte: Sven Döring/Leibniz-IPHT

In dem Südpol-Mondkrater sollen die thermoelektrischen Infrarotsensoren aus Jena hochpräzise Temperaturmessungen durchführen. Die IPHT-Sensoren sind nach Angaben des Instituts darauf spezialisiert, Temperaturen über große Distanzen hinweg berührungslos zu erfassen. Sie arbeiten im infraroten Wellenlängenbereich und messen die von der Mondoberfläche abgegebene Wärmestrahlung. Anhand dieser Daten lässt sich nicht nur die Temperatur bestimmen, sondern auch die physikalische Beschaffenheit des Bodens analysieren.

Die Sensoren aus Jena haben dem Institut zufolge ihre "hohe Empfindlichkeit und Robustheit" bereits bei der Langzeit-Weltraummission Rosetta, im Mars-Rover Curiosity, bei der Nasa-Mission InSight und im Asteroiden-Lander Mascot unter Beweis gestellt. Im August 2026 sollen die IPHT-Sensoren im Rahmen der japanischen MMX-Mission Messungen auf dem Marsmond Phobos vornehmen. Auf der Erde werden die am Kompetenzzentrum für Mikro- und Nanotechnologien am Leibniz-IPHT gefertigten Sensoren zur hochpräzisen Überwachung der Atemluft von Patienten eingesetzt.

IPHT (dn)