IC misst Winde auf dem Mars

Ein von spanischen Forschern entwickelter Chip wird Windgeschwindigkeiten auf dem Mars messen. Als zentraler Baustein eines Windsensormoduls wird der IC in die Wetterstation des Mars Science Laboratory (MSL) Rover der NASA integriert.

Der IC wurde von einem Team aus Wissenschaftlern der polytechnischen Universität Katalonien (Universidad Politécnica de Cataluña) entwickelt und vollständig in Spanien gefertigt.

Die Funktionsweise des ICs ähnelt der eines Heißdraht-Anaemometers. Bei dieser Art der Temperaturmessung wird ein Draht auf eine bestimmte Temperatur erwärmt. Durch die vorbeiströmende Luft kühlt dieser wieder ab. Die entstehende Temperaturdifferenz wird gemessen und daraus die Windgeschwindigkeit ermittelt. Der Windsensor der spanischen Forscher funktioniert ähnlich. »Nur setzen wir anstatt eines Drahtes dünne Siliziumplättchen ein, die von einer separaten Schicht erhitzt werden und deren Abkühlung wir messen«, so Luis Castañer, Leiter der Forschergruppe.

Ein Sensor-Modul besteht insgesamt aus vier ICs. Jeder davon ist 1,5 mm dick und hat drei temperatursensitive Platin-Schichten. Über die erste Schicht wird die Chip-Temperatur gemessen, die zweite erhitzt das Siliziumplättchen auf 25 °C über der Umgebungstemperatur. Über die dritte Schicht werden die Sensoreigenschaften gesteuert. Ein fünfter IC misst die Temperaturdifferenzen der vier ICs des Moduls.

Die Forscher sind so in der Lage, Windgeschwindigkeiten zweidimensional zu messen. Um die Windgeschwindigkeiten dreidimensional im Raum messen zu können, werden mehrere solcher Sensormodule in dreidimensionaler Anordnung zu einer Messstation zusammengefasst. Die Messstation des Mars Science Laboratory der NASA wird insgesamt aus sechs solcher Windsensoren bestehen, die im Winkel von 120° angeordnet sind und sich am Ende eines Auslegerarms des Rovers befinden.

Das Wind-Sensormodul der spanischen Forscher wird Teil der Environment Monitoring Station des Mars Science Laboratory Rover, die neben der Windgeschwindigkeit und -richtung Luft- und Bodentemperatur, den atmosphärischen Luftdruck, ultraviolette Strahlung und Feuchtigkeit misst.

Der NASA-Rover soll Ende 2009 Richtung Mars starten und unter anderem der Frage nachgehen, ob auf dem Planeten jemals die Voraussetzungen für Leben vorhanden waren oder ob dort sogar momentan lebende Organismen existieren.

Der Mars Science Laboratory Rover der NASA startet voraussichtlich Ende 2009 in Richtung Mars und wird mit einer Vielzahl an Messinstrumenten an Bord nach Spuren lebender Organismen suchen.