Die CARIOQA (Cold Atom Rubidium Interferometer in Orbit for Quantum Accelerometry) Mission ist ein von der Europäischen Union finanziertes Projekt zur Entwicklung einer neuen Technologie, die im nächsten Jahrzehnt im Weltraum eingesetzt werden soll: Quantenbeschleunigungsmesser. Diese Technologie stellt einen Durchbruch in der Weltraumforschung dar, da sie die Messungen der Erdanziehungskraft vom Weltraum aus erheblich verbessern wird.
Christine Fallet, Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), Paris
Bei der CARIOQA-Mission steht viel auf dem Spiel. Die Beobachtung der Erdschwere aus dem Weltraum könnte zu zahlreichen Anwendungen in der Glaziologie, Hydrologie, Ozeanographie und internen Geophysik führen. Veränderungen im Schwerefeld der Erde spiegeln Verschiebungen in der Massenverteilung, einschließlich Wasser, wider. Satelliten wie CARIOQA sollten in der Lage sein, diese Schwankungen zu erkennen, so dass Wissenschaftler:innen Veränderungen des Grundwassers, der Eisschilde und vieles mehr verfolgen können. Diese Informationen sind für die Verwaltung von Wasserressourcen, das Verständnis des Klimawandels und die Vorhersage von Naturkatastrophen wie Dürren und Überschwemmungen von entscheidender Bedeutung.
CARIOQA-PMP (Pathfinder Mission Preparation) wird von der französischen Raumfahrtagentur CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) koordiniert und ist der Vorbereitungspfad für die Gesamtmission, der zu den Phasen A und B führt. CARIOQA-PMP wurde Ende 2022 gestartet und bringt führende Akteure aus fünf EU-Ländern zusammen. Dazu gehören Expert:innen für die Entwicklung von Satelliteninstrumenten, Quantensensorik, Weltraumgeodäsie, Geowissenschaften und Nutzer:innen von Schwerefelddaten sowie Expert:innen für Wirkungsmaximierung und Folgenabschätzung. Die multidisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Fachgebiete ermöglicht die Entwicklung des technischen Modells für Quantenbeschleunigungsmesser (siehe Abbildung 1).
Die Phase A des Projekts CARIOQA-PHA (PHase A), das im Januar 2024 gestartet wurde, ist eine Fortsetzung des Projekts CARIOQA-PMP. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die Machbarkeit einer Quanten-Weltraumgravimetrie-Pathfinder-Mission innerhalb des nächsten Jahrzehnts zu demonstrieren und damit die Europäische Union in die Lage zu versetzen, Quantengravimeter/-beschleunigungsmesser im Weltraum einzusetzen. CARIOQA-PHA wird den ersten Schritt in der Entwicklung einer Quanten-Weltraumgravimetrie-Pathfinder-Mission darstellen und sich auf die in CARIOQA-PMP entwickelte Instrumententechnologie stützen. Als erste Phase des Programms ist CARIOQA-PHA besonders wichtig für die Definition der Projektanforderungen und -beschränkungen, die Ausarbeitung der technischen und funktionalen Spezifikationen des Systems und die Ermittlung der Konzepte, die den Anforderungen der Mission entsprechen.
Hier gibt es weitere Informationen zum CARIOQA Programm.