J-MAG

Das 3-Sensoren-Magnetometer J-MAG an Bord der Raumsonde JUICE wird das Magnetfeld von Jupiter, seine Interaktion mit dem inneren Magnetfeld von Ganymed und die unterirdischen Ozeane der Eismonde erforschen.

J-MAG wird von einem internationalen Konsortium unter der Leitung des Imperial College London entwickelt und gebaut. Das Messgerät besteht aus zwei herkömmlichen Fluxgate-Sensoren in Kombination mit einem völlig neuartigen Quanteninterferenz-Magnetometer (CDSM). Alle drei Sensoren sind auf einem 10,5 m langen Ausleger (Magnetometer-Boom) montiert. Das CDSM befindet sich an der äußersten Spitze des Booms und wird das Magnetfeld im einem Frequenzbereich bis 64 Hz in der direkten Umgebung das Satelliten messen.

Der neue Magnetometer-Typ, der an Bord der chinesischen CSES-Mission seine Weltraumtauglichkeit unter Beweis gestellt hat, wurde vom IWF in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Experimentalphysik der TU Graz entwickelt. Das Quanteninterferenz- (oder auch Skalar-) Magnetometer ist von großer Bedeutung für die Genauigkeit der Magnetfeld­messung und somit für den Gesamterfolg der JUICE-Mission.

Skalarmagnetometer basieren auf dem Prinzip des optischen Pumpens und können den Betrag des Magnetfeldes mit sehr geringem absolutem Fehler messen. Die gewünschte Messgenauigkeit bei JUICE kann nur erreicht werden, wenn ein Skalarmagnetometer die traditionell eingesetzten Vektormagnetometer als Referenz ergänzt. Die Vorteile der Grazer Entwicklung gegenüber anderen absoluten Messtechnologien sind der Messbereich über mehr als sechs Dekaden und die dem Messprinzip inhärente Richtungs­unabhängigkeit der Messung, welche ein vereinfachtes rein optisches Sensordesign ohne zusätzliche Anregungsfelder, bewegte Teile oder Elektronik ermöglicht.