Studierende der CAU Kiel erforschen kosmische Strahlung mit innovativem Detektor

KIRUNA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Ein Team von angehenden Physikerinnen und Physikern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat sich einer spannenden Herausforderung gestellt: der Erforschung kosmischer Strahlung in der Stratosphäre. Mit ihrem Projekt CHAOS (Cherenkov Atmospheric Observation System) nehmen sie am BEXUS-Programm teil, das Studierenden die Möglichkeit bietet, wissenschaftliche Experimente an Bord von Ballons durchzuführen.

Die kosmische Strahlung, ein faszinierendes Phänomen, das bei der Explosion von Sternen entsteht, birgt sowohl Gefahren als auch Chancen für die Raumfahrt. Ein Team der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat sich dieser Herausforderung gestellt und einen innovativen Detektor entwickelt, um die Zusammensetzung und Intensität dieser Strahlung zu analysieren. Das Projekt, bekannt als CHAOS (Cherenkov Atmospheric Observation System), ist Teil des BEXUS-Programms, das von der Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der schwedischen Raumfahrtbehörde SNSA unterstützt wird.

Der Tscherenkow-Detektor, das Herzstück des Projekts, nutzt die einzigartigen Eigenschaften von Aerogel, einem Material, das zu über 99 Prozent aus Luft besteht. Diese Leichtigkeit ermöglicht es, schwere von leichten Teilchen zu unterscheiden, indem die Lichtgeschwindigkeit im Aerogel genutzt wird. Geladene Teilchen, die sich schneller als das Licht in diesem Medium bewegen, erzeugen selbst Licht, ein Effekt, der bereits 1934 vom russischen Physiker Pawel Tscherenkow entdeckt wurde.

Die Entwicklung des Detektors war eine anspruchsvolle Aufgabe, die das Team aus Kiel mit Bravour gemeistert hat. In regelmäßigen Abständen mussten sie ihre Fortschritte einem Gremium von BEXUS-Expertinnen und -Experten präsentieren, die stets Verbesserungsvorschläge einbrachten. Diese iterative Entwicklung hat zu einem kompakten und leistungsfähigen Detektor geführt, der nun in der Stratosphäre getestet werden soll.

Die Bedeutung dieser Forschung liegt nicht nur in der wissenschaftlichen Neugier, sondern auch in der praktischen Anwendung. Kosmische Strahlung kann Satelliten und Raumsonden schädigen, weshalb ein besseres Verständnis ihrer Eigenschaften von großer Bedeutung ist. Das Kieler Team hofft, mit ihrem Detektor neue Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Sicherheit und Effizienz zukünftiger Raumfahrtmissionen beitragen können.

Am 1. Oktober oder in den darauffolgenden Tagen wird der Detektor von Kiruna aus in die Stratosphäre aufsteigen. Die Messungen sollen mehrere Stunden dauern, bevor der Ballon wieder landet und die gesammelten Daten ausgewertet werden. Diese Mission ist ein bedeutender Schritt für die Studierenden der CAU Kiel, die damit nicht nur wertvolle praktische Erfahrungen sammeln, sondern auch einen Beitrag zur internationalen Raumfahrtforschung leisten.

Obwohl Tscherenkow-Detektoren bisher selten für die Messung kosmischer Strahlung in der Atmosphäre eingesetzt wurden, könnte das CHAOS-Projekt den Weg für neue Anwendungen ebnen. Die Demonstration der Wirksamkeit dieses Messprinzips könnte die Tür zu weiteren Forschungen und Innovationen in diesem Bereich öffnen.