16.01.2017

Leben im Weltall: Heimische Wissenschafter helfen NASA bei Suche

Die NASA hat begonnen sich gegenüber Ideen Wissenschafter auf der ganzen Welt zu öffnen. So kommt es, dass ein junges Team, bestehend aus Österreichern und Deutschen dazu beitragen, Leben im Weltraum zu finden. Außerdem trägt die Raumfahrt Essentielles zu unserem modernen Alltag bei.
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Theoretisch sollte an vielen Orten im All Leben entstehen können. (c) NASA

Während der vergangenen Jahrzehnte war es eine Herkules-Aufgabe mit der NASA in Kontakt zu treten, oder gar mit ihr zusammenzuarbeiten. Denn es handelt sich ja um die NASA, die Raumfahrtbehörde schlechthin. Doch die Zeiten ändern sich, neue Firmen drängen in den Markt und auch Institutionen wie die NASA haben Probleme mit den Entwicklungen Schritt zu halten. Ein gutes Beispiel dafür ist Elon Musk und seine SpaceX-Mission.

„Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können.“

Challenges auf der ganzen Welt

Deshalb veranstaltet die NASA Wettbewerbe und Hackathons wie die „NASA Space Apps Challenge“ auf der ganzen Welt, um neue Denkansätze und Sichtweisen jener Menschen kennenzulernen, die sich mit dem Thema Space beschäftigen. Im Zuge dieser Challenge entstand das Projekt „E.D.I.E. – Extra Terrestrial Deep Ice Exploration“. Die vier jungen Wissenschafter Silvio de Carvalho, Jannis Reissig, Thomas Morschner und Maximilian Schwierzina suchen nach dem Ursprung des Lebens im Weltall.

Redaktionstipps

„Theoretisch gibt es Leben an vielen Orten im All“

„Wir suchen nach extraterrestrischem Leben. Theoretisch müsste Leben an vielen Orten im All entstehen können, aber bisher wurde noch nichts gefunden. Eine derartige Entdeckung würde vermutlich ein Umdenken bewirken, ähnlich wie der Übergang vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild“, sagt Silvio de Carvalho, einer der Entwickler von E.D.I.E.

Mit Raumschiff zum Saturnmond „Enceladus“

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond „Enceladus“ entwickelt. Die Sonde sublimiert sich selbstständig durch die 10 km dicke Eiskruste, bis zu dem darunterliegenden Meer und sendet dabei durchgehend Messungen an die Erde. Enceladus verfügt über gewaltige Wasserreserven. Die Oberfläche ist zwar vereist, aber die Nähe zu Saturn und dessen starker Gravitation erwärmen das Innere weit genug um flüssiges Wasser zu erlauben. Es gibt Geysire, die Wasserdampf hunderte Kilometer weit ins All schleudern. Die von der NASA ausgehende Cassini Mission hat bereits Proben davon analysiert und Kohlenstoff sowie Salze nachweisen können.

Das Team hat dafür ein Raumschiff mit dazugehöriger Sonde für den Saturnmond „Enceladus“ entwickelt.

Voraussetzung für Leben gegeben

Aufgrund der Messergebnisse der Cassini Mission scheint jenes flüssige Wasser an der Gesteinskruste des Planeten zu reiben. Andere Eismonde haben vermutlich nur Eis zwischen einem felsigen Kern und der flüssigen Wasserschicht. Ist der Gesteinskern aktiv, ist auch von vulkanischer Aktivität auszugehen. Was weiters zur Folge hat, dass ein großer Energiegradienten, chemischer, sowie thermischer Natur in der flüssigen Umgebung auftritt. Dies ist die wichtigste Voraussetzung für Leben wie wir es kennen.

+++Neuer Raketenantrieb von NASA aus 3D-Drucker+++

„Raumfahrt ermöglicht unseren Lebensstandard“

„Raumfahrt kostet viel und bringt nichts. Natürlich kennen wir diese Haltung vieler Menschen, das ist allerdings eine sehr kurzfristige Sichtweise. Die Raumfahrt ermöglicht unseren heutigen Lebensstandard. Im Alltag nutzt jeder Satellitenfernsehen oder GPS Navigation. Noch wichtiger ist die Raumfahrt jedoch für die Industrie. Millionen Tonnen an Treibstoff werden jedes Jahr durch optimale Schiffsrouten gespart. Durch Erdbeobachtungssatelliten sind die Meeresströmungen genau bekannt und durch GNSS wissen die Schiffe exakt über ihre Position bescheid“, erklärt de Carvalho weiters.


Die vier Entwickler verfolgen übrigens die Ur-Ozean Theorie, wonach das Leben auf der Erde höchstwahrscheinlich um sogenannte schwarze Raucher in der Tiefsee, weit ab von Sonne und der Atmosphäre, entstanden ist.


NASA Space Apps Challenge 2017

Für alle Interessierten:  Die NASA Space Apps Challenge findet auch 2017 wieder in Wien statt. Am am 29. und 30. April 2017 können junge Wissenschafter wieder Ideen in Sachen Weltraum entwickeln. Informationen facebook.com/SpaceAppsVienna oder spaceappschallenge.org

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Forschende in der SAL Reinraum Villach. (c) Sarina Dobernig

Der Quantencomputer gilt als die nächste Schlüsseltechnologie, was die Quantenforschung zu einer der gefragtesten unserer Zeit macht. Ein zentraler Punkt sind dabei die Ionenfallen-Chips, die das Funktionieren von Quantencomputern ermöglichen. Die USA und China investieren bereits Milliarden in diese Forschung, nun startet Europas erste Pilotinitiative zur industriellen Herstellung der Chips, und das in Österreich.

Vom raumfüllenden Labor zum winzigen Chip

Sogenannte Ionenfallen gelten als einer der vielversprechendsten Ansätze für zukünftige Quantencomputer. Das Prinzip dahinter: Einzelne geladene Atome werden mithilfe elektromagnetischer Felder „eingesperrt“ und dann durch Laserstrahlen gesteuert.

Aktuell füllt diese komplexe Technik im Labor noch einen kompletten Raum. Für eine praktische Nutzung muss der gesamte Aufbau auf einen winzigen Chip schrumpfen – und zwar so, dass er zuverlässig, reproduzierbar und in großen Stückzahlen industriell gefertigt werden kann. Hier setzt die Pilotinitiative von Silicon Austria Labs an, denn sie hat das Ziel, eine industrielle Herstellung von Ionenfallen-Chips in Österreich zu etablieren.

„Unsere Industriestrategie 2035 hat einen klaren Anspruch. Wir wollen Schlüsseltechnologien nicht anderswo entstehen sehen, sondern hier in Österreich mitgestalten. Dass Silicon Austria Labs bei Europas erster Fertigung von Ionenfallen-Chips die Führung übernimmt, zeigt, dass dieser Kurs greift. So wird aus Spitzenforschung industrielle Wertschöpfung im eigenen Land“, kommentiert Innovationsminister Peter Hanke das Projekt.

Innovationsminister Peter Hanke bei einem Besuch in den Silicon Labs Austria. (c) Tobias Holzer

30 Mio. Euro für Österreich

Insgesamt stehen für das Projekt 50 Millionen Euro zur Verfügung. Diese Fördermittel kommen vom „Chips Joint Undertaking“ der Europäischen Union, das die Entwicklung und Einführung von nanoelektronischen Chip-Technologien vorantreibt, sowie den teilnehmenden Mitgliedstaaten. Der größte Teil von diesem Geld – über 30 Millionen Euro – fließt direkt an die österreichischen Partner.

Das Geld wird laut SAL in erster Linie für den Ausbau der Produktionsanlagen, die Ausbildung neuer Fachkräfte und in offene Servicestrukturen investiert.

Gebündelte österreichische Expertise

An dem Großprojekt sind 21 Organisationen aus sechs verschiedenen Ländern beteiligt. Das Netzwerk besteht aus Forschungseinrichtungen, Universitäten, Startups, KMU und Industrieunternehmen.

Neben Silicon Austria Labs als Projektkoordinator sind weitere heimische Akteure dabei. ParityQC, das mit dem Bau eines Quantencomputers für das deutsche Verteidigungsministerium erst für Schlagzeilen sorgte, liefert die Quantensoftware-Architektur. Infineon Technologies Austria bringt als industrieller Kernpartner das Wissen zur Fertigung der Chips ein. Alpine Quantum Technologies steuert die Systemperspektive bei, und die Universität Innsbruck fungiert als europäisches Ideenlabor für Ionenfallen.

Europas Quanten-Vorreiter

Die Silicon Austria Labs GmbH (SAL) ist ein 2018 gegründetes, österreichweites Forschungszentrum für elektronik- und softwarebasierte Systeme. An den Standorten Graz, Villach und Linz vernetzt SAL Wissenschaft und Industrie, um innovative Ideen in wirtschaftlich nutzbare Technologien zu verwandeln. Der Forschungsfokus liegt auf Mikrosystemen, Sensorik, Leistungselektronik, intelligenten drahtlosen Systemen und Embedded Systems. Neben CHAMP-ION ist SAL an drei weiteren europäischen Quanten-Pilotlinien beteiligt. Diese Breite habe in Europa kaum ein anderes Forschungszentrum, heißt es in einer Aussendung.

„Wir sind stolz darauf, CHAMP-ION als wahrhaft europäische Initiative zu koordinieren, die führende Expertise aus dem gesamten Kontinent zusammenbringt, um Europas technologische Souveränität im Bereich der Quantentechnologien zu stärken. Durch den Aufbau eines offenen und skalierbaren Ionenfallen-Ökosystems schaffen wir das Fundament für Quantenexzellenz auf Weltklasseniveau, made in Europe“, sagt Christina Hirschl, CEO von Silicon Austria Labs.

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