Projektbeschreibung
Mikrowellendetektoren für Weltraummissionen
Mikrowellenstrahlung im Weltraum und in der Erdatmosphäre zu erkennen ist wichtig, um den Planeten und das Universum zu erklären. Für die aktuellen Technologien sind jedoch teure Kühlsysteme notwendig, um die erforderliche Empfindlichkeit für genaue Messungen zu erreichen. Daher ist die Technologien für kleinere Weltraummissionen wie CubeSats unpraktisch. Die Herausforderung ist, diese schwachen Signale ohne kostspielige kryogene Kühlung zu erfassen. Finanziert über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird dieses Problem im Projekt ATESCA gelöst. Das Team entwickelt Radiometer, mit denen schwache Mikrowellensignale bei Raumtemperatur erfasst werden. Mit einem speziellen Verfahren werden Mikrowellensignale in optisches Licht umgewandelt, sodass die Radiometer ohne Kühlung eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Die Technologie wird bei CubeSat-Missionen demonstriert, um die weltraumgestützte Beobachtung und Quantentechnologie voranzubringen.
Ziel
The ATESCA (Ambient Temperature Extremely Sensitive Radiometer for CubeSat Applications) project seeks to advance radiometer technology by achieving highly sensitive microwave detection for space-based applications, such as radio astronomy and Earth observation, without the need for cryogenic cooling of the detector. This project is particularly focused on improving the detection of microwave radiation from the ozone of earths atmosphere and from the cosmic microwave background (CMB).
ATESCA radiometers utilize a nonlinear optical upconversion process to transfer weak microwave signals into the optical domain. This process is intrinsically noiseless, and it has been shown theoretically that a good signal to noise ratio can be achieved even when the whole setup is sitting at room temperature (opposed to direct detection of the microwave radiation).
The nonlinear upconversion process is intrinsically weak. Hence the team plans to employ whispering gallery mode resonators, which support resonances in both optical and microwave domains to significantly improve conversion efficiency. It has been shown theoretically that with the planned implementation, a photon conversion efficiency from the microwave (> 100GHz) to the optical domain of 1% can be achieved. This will enable the proposed radiometer with high sensitivity but would also be interesting for future quantum technology.
This is a planned collaboration between a group in Madrid, Spain (UC3M) and Dunedin, New Zealand (UoO). The researcher will demonstrate the proposed conversion efficiency and hence sensitivity on a benchtop experiment and, afterwards, will implement the system into two actual payloads for CubeSat missions to demonstrate the radiometer.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenAstronomie
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsKoordinator
28903 Getafe (Madrid)
Spanien