Weltraum Sommerschule Alpbach 2015 erforscht Quantenphysik mit Satellitenmissionen
FFG lädt 60 junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Europa vom 14.-23. Juli 2015 zur Sommerschule Alpbach, einer Planungsschmiede für zukünftige Satellitenmissionen, ein. Die Teilnehmer sind aufgerufen, neue und innovative Satellitenmissionen zum Thema Quantenphysik im Weltraum zu entwickeln und einer Expertenjury vorzustellen.
FFG vergibt Stipendien an österreichische Studierende. Eine österreichische Jury wird die besten 10 Kandidatinnen und Kandidaten auswählen, die ein FFG Stipendium erhalten. Die Bewerber werden im Laufe des April 2015 über Zu- oder Absage verständigt.
Im Rahmen der Sommerschule 2015 soll Fragen nachgegangen werden, ob zur weiteren und tieferen Erforschung der Quantenphysik Satellitenmissionen beitragen können und ob gar zukünftige Satellitenmissionen von der Quantenphysik direkt profitieren könnten. Studenten der Sommerschule sollen konkrete und realistische Missionen für die Zukunft entwickeln, mit deren Hilfe die Quantenphysik erstmals auch mit Experimenten im Weltraum überprüft werden kann.
Wie können zukünftige Satellitenmissionen von der Quantenphysik direkt profitieren?
Die Physik beschäftigt sich mit der Gesamtheit des Universums, dabei beschreibt sie sehr große Dinge (Galaxien) in derselben Art und Weise wie sie sehr kleine Dinge (Elementarteilchen). Die Quantenphysik im Speziellen wurde entwickelt, um letzteres, den Mikrokosmos, zu beschreiben. Dabei ist sie heute fester Bestandteil nicht nur in der Physik selbst, sondern auch in der Chemie, der Biologie und Entwicklung von Technologien, ohne die unser Informationszeitalter undenkbar wäre.
Die vorhergesagten, teils nicht-intuitiv verständlichen Quantenphänomene, sind heute Gegenstand aktueller Forschung und die Basis für das aufstrebende Gebiet der Quantentechnologien.
Die Relativitätstheorie hingegen beschreibt makroskopische Phänomene. Sie beschreibt Raum und Zeit an sich und befasst sich mit der Gravitation. Eines der großen Probleme der modernen Physik besteht darin, dass ihre beiden Säulen, die Relativitätstheorie und die Quantenphysik einander in vielen Teilbereichen widersprechen.
Beide Theorien haben daher nur einen begrenzten Gültigkeitsbereich, sodass die heutige Physik keine abgeschlossene Beschreibung der Natur liefern kann. Es besteht Uneinigkeit unter Experten, in wieweit die Relativitätstheorie und die Quantenphysik in einer Theorie vereinheitlicht werden kann. Hier sind neue Experimente gefragt, die z.B. die Quantenphysik im Weltraum untersuchen. Die wissenschaftlichen Ziele, die von den Teilnehmenden in Alpbach untersucht werden könnten, sind unter anderem:
- Quantenverschränkung - über lange Distanzen
- Quantenverschränkung - Dekohärenz
- Quantenkommunikation - Kryptographie
- Gravitationswellen – auf Laserinterferometrie basierend
- Gravitationswellen - Atominterferometrie
- Äquivalenzprinzip – auf Uhren basierend
- Äquivalenzprinzip - Testmassen
Diese Themen spiegeln einerseits reine Grundlagenexperimente zum tieferen Verständnis der Physik wieder, andererseits sollen aber auch Missionen untersucht werden, die absolut sichere Kommunikation mittels der Quantenphysik am gesamten Globus möglich machen.
In zehn Tagen Sommerschule Alpbach sind neue, innovative Missionskonzepte gefragt
Vier Teams mit je 15 Teilnehmer aus ganz Europa wetteifern unter fachkundiger Anleitung um das anspruchsvollste Missionskonzept. Dabei gilt 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 erfahrener Experten individuell nach der Güte der wissenschaftlichen und technischen Ausrichtung und Wettbewerbsfähigkeit begutachtet. Ein weiteres, wichtiges Kriterium der Beurteilung sind Details im Missions-Management und dem Satellitendesign.
Veranstalter der Sommerschule Alpbach sind die FFG in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA und ihren Mitgliedsstaaten. Ein traditioneller Partner ist das International Space Science Institute, ISSI. Unterstützt wird die Sommerschule von Austrospace, der Vereinigung der österreichischen Weltraumindustrie.
Sommerschule Alpbach 2015: https://www.ffg.at/veranstaltungen/sommerschule-alpbach-2015
Zur online Anmeldung: www.summerschoolalpbach.at
