Sommerschule Alpbach 2022

Comparative Plasma Physics in the Universe
Michaela Gitsch

An der Planungsschmiede für zukünftige Satellitenmissionen waren heuer 8 Studierende aus Österreich (diesmal alle TU Graz und IWF) mit einem FFG Stipendium dabei.

Die Teilnehmenden waren aufgerufen, mit Expertenunterstützung Beobachtungsziele für kosmische Plasmen mittels Messungen auf Satelliten zu definieren.

Die Aufgabenstellung in vier Gruppen: wie kann mithilfe von Satellitenmissionen das Verhalten und die Kopplungsprozesse von Plasmen auf verschiedenen astrophysikalischen Skalen (Erde, Planeten, Sonne, im gesamten Universum) erforscht werden.

Der geübten Praxis der bisherigen Alpbacher Sommerschulen folgend, mussten Ideen für neue Satellitenmissionen zur Beobachtung des Magnetfeldes und des Schwerefeldes der Erde vorgeschlagen werden.

Aufgeteilt in vier Teams wetteiferten die Teilnehmenden unter fachkundiger Anleitung ihrer Vortragenden und mit speziell für jedes Team zugeteilten Tutoren um das anspruchsvollste Missionskonzept. Dabei galt es, alle Elemente einer möglichen künftigen Weltraummission zu berücksichtigen. Hierzu gehören die Auswahl der Instrumentierung, die Grundkonstruktion des Satelliten und seiner Subsysteme, die Berechnung der optimalen Flugbahn sowie die Ermittlung der voraussichtlichen Missionskosten. Am letzten Tag der Sommerschule wurden die Arbeiten der vier Gruppen in einer jeweils einstündigen Präsentation vorgestellt und von einer Jury individuell nach der Güte der wissenschaftlichen und technischen Ausrichtung sowie hinsichtlich der Wettbewerbsfähigkeit begutachtet. Ein weiteres, wichtiges Kriterium der Beurteilung waren Details zum Missions-Management und zum Satellitendesign.

Die Alpbach Jury vergab folgende Auszeichnungen für 4 verschiedene Ideen für neue Satellitenmissionen zur Messung von Plasmen bei Mars, Venus, der oberen Erdatmosphäre und am L2 Lagrange Punkt.

Best Quality of the Presentation: Red Team

M5 Mission: Mars Magnetospheric Multipoint Measurement Mission

Mars-Magnetosphären-Mehrpunktmessmission (M5) ist eine Mission mit 5 Raumsonden zur Untersuchung der Dynamik und des Energietransports in der Magnetosphäre des Mars. Der Schwerpunkt liegt auf der weitgehend unerforschten Magnetschweifregion, wo Anzeichen für eine magnetische Rekonnexion des interplanetaren Magnetfeldes (IMF) gefunden wurden.

Best Science Case: Yellow Team

MVSE: Magnetospheric Venus Space Explorers

Die Dynamik der induzierten Magnetosphären wirft mehrere ungelöste Fragen auf. Zu den dringendsten gehören die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und den induzierten Magnetosphären sowie die Variation der Heizprozesse. Die Mission Magnetospheric Venus Space Explorers (MVSE) untersucht dafür die Magnetosphäre der Venus in einer Vier-Satelliten- Formation und misst dabei Magnetfeld, elektrisches Feld und Ionen-Elektronen- Verteilungsfunktion.

Best Technical Case: Green Team

FEAST: The Far and Extreme UV Astrophysical Spectral Telescope

Das Far and Extreme UV Astrophysical Spectral Telescope (FEAST) untersucht die Entstehung hochenergetischer Ereignisse in sonnenähnlichen Sternen und der extremen ultravioletten (EUV) Strahlung, die auf die Atmosphären von Exoplaneten einwirkt. FEAST wird die ersten Beobachtungen und Messungen dieser energiereichen transienten Ereignisse auf anderen Sternen als unserer Sonne liefern und wird auch die EUV-Strahlung von Sternen untersuchen, die Exoplaneten beherbergen, und damit wichtige Einblicke in Modelle zur Entwicklung von Exoplanetenatmosphären geben. Die Mission wird zum Lagrange-2-Punkt (L2) hinter der Erde gestartet.

Best Competitiveness: Blue Team

CASPER: Chasing ghosts in the atmosphere

CASPER ist eine wissenschaftliche Mission mit zwei Satelliten, die in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) operiert. Sie zielt darauf ab, Schlüsselfragen zu beantworten, die mit transienten Luminous Events (TLEs) und Terrestrial Gamma Strahlenblitze (TGFs) zusammenhängen.