Das Schwerefeld der Erde liefert viele relevante Informationen für die Geodäsie, die Geowissenschaften, aber auch für die Suche nach Rohstofflagerstätten oder Grundwasser. Die Erfassung von Änderungen der Massenverteilung auf der Erde quantifiziert ebenso die Folgen des Klimawandels. Die Fluggravimetrie schließt eine wesentliche Lücke in der Messmethodik zwischen der Vermessung mittels Satelliten und wenig mobilen Bodengravimetern.
Im Rahmen des Projekts AeroQGrav sollen beide wesentlichen Technologien der Fluggravimetrie – die der Gravimeter und der Satellitennavigation – mit neuen Methoden verbessert werden, um eine höhere räumliche und zeitliche Auflösung bei zugleich höherer Langzeitstabilität in der Messung der Schwerebeschleunigung zu zeigen. Zudem werden komplementär mehrere laserbasierte Messmethoden zur Bestimmung der Vertikalgeschwindigkeit eingesetzt. Zur Erreichung der Ziele soll die Technologie der Quantengravimetrie, die bislang vor allem im Labor oder größeren bodengebundenen Messeinrichtungen genutzt wird, für den Einsatz in Flugzeugen ertüchtigt (u. a. Miniaturisierung, Robustifizierung), angepasst und in einem realen Einsatz demonstriert werden.
Das vorgesehene Niveau des AeroQGrav ist 1 μm/s² nach 5 s Messdauer. Zum Vergleich erreichen konventionelle Gravimeter heute 10 – 50 μm/s² bei 30 – 45 s Messdauer und unterliegen zusätzlich Drift- und Phasenverschiebungsfehlern. Durch AeroQGrav ergibt sich hierdurch die Möglichkeit einer effizienteren Bahnplanung mit kürzeren Trajektorien, was auch die erforderlichen Flugstunden deutlich reduziert. Die Technologie erlaubt verbesserte Messung in verschiedenen gesellschaftlich relevanten Feldern, u. a. eine hochauflösendere und genauere Kartierung von potenziellen Rohstoff-Lagerstätten (Erze, Energieträger, Wasser usw.) oder auch eine präzisere Vorhersage von Satellitentrajektorien aufgrund einer Verbesserung des Geoidmodells der Erde.
Absolute Aero Quantengravimetrie (AeroQGrav)
Programm / Fördermaßnahme:
Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt – Leuchtturmprojekte der quantenbasierten Messtechnik zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen
Projektlaufzeit: bis Ende 2027
Projektpartner:
• iMAR Navigation GmbH, St. Ingbert
• Geo++ Gesellschaft für satellitengestützte geodätische und navigatorischeTechnologien mbH, Garbsen
• Technische Universität Braunschweig
• Leibniz Universität Hannover
• Humboldt-Universität zu Berlin
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Hannover
• Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG), Leipzig
• Technische Universität Clausthal