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Riesen-Atom zum ersten Mal im Weltall hergestellt!

Beitragsbild: DLR
Das ganze nennt sich Bose-Einstein-Kondensat und im Weltall Materiewellen-Interferometrie unter Schwerelosigkeit – kurz MAIUS 1, das ist ein Experiment, das Forscher, unter anderem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der Universität Hannover, erfolgreich durchgeführt haben.

Was steckt dahinter?

Minus 273,15 Grad Celsius, das ist der absolute Nullpunkt. Und wenn man Atome eines Gases annähernd so tief runtergekühlt, dann befinden sie sich in einem extremen Aggregatzustand, sie sind ein Bose-Einstein-Kondensat kurz BEK. Das besondere daran ist, dass sich diese Atome wie ein einziges Atom verhalten. Und dieser Atomkomplex schwingt dann wellenartig im Gleichtakt. Das bedeutet, dass man in dieser Atomwolke kein einzelnes Atom mehr ausmachen kann. Sie sind eins geworden. Atome in diesen Zustand zu versetzen ist bereits 1995 gelungen. Mit Hilfe einer komplexen Apparatur, die aus einer Atomfalle, Magneten und Lasern zur Kühlung bestand. 2007 ist es dann sogar mit einer Gerätschaft bewerkstelligt worden, die nicht größer als ein handelsüblicher Kühlschrank ist.

Jetzt ist den Forschern ein weiterer Durchbruch gelungen. Sie haben diese Kühlschrankgroße Apparatur ins All geflogen. Am 23. Januar startete eine ballistische Rakete vom norwegischen Esrange ins All! Um das Bose-Einstein-Kondensat dort zu erschaffen, gab es ein Zeitfenster von lediglich sechs Minuten. In diesen sechs Minuten hat sich die Rakete in einem schwerelosen Zustand befunden. Mit Hilfe der Laser wurden die Bewegung der Moleküle der Atomwolke zunächst vermindert, dadurch erfolgte eine Abkühlung, fast bis zum absoluten Nullpunkt. In einem zweiten Schritt siebten Magnetfelder Atome, die noch zu warm waren,heraus. Es war geschafft: Die Rubidium-Atome waren in diesen besonderen Aggregatzustand übergegangen.

“Nun sind wir glücklich, dass wir nachweisen konnten, dass die MAIUS-1-Anlage im Weltraum einwandfrei arbeitet. Während der Schwerelosigkeitsphase konnten rund 100 Einzelexperimente zu verschiedenen Aspekten der Materiewelleninterferometrie durchgeführt werden“, so Rainer Forke vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, kurz DLR.

Wichtig ist dieser Erfolg zum Beispiel für die spätere Erforschung von Gravitation oder für den Bau von präzisen Quantensensoren für die Navigation.

Quelle:
http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-20337/#/gallery/25194

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