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Projekt
Koordinationsfonds
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Ulrich Schreiber
Fachliche Zuordnung
Physik des Erdkörpers
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490990195
Die Forschungsgruppe liefert einen maßgeblichen Beitrag zur Realisierung von langzeit-stabilen geodätischen Referenzsystemen. Die Innovation besteht in der Verknüpfung geometrischer Messmethoden der geodätischen Raumverfahren mit der Zeit. Damit wird ein geeigneter Weg für die Realisierung von Raumzeit aufgezeigt. Globale Referenzsysteme höchster Genauigkeit und Langzeitstabilität sind die metrologische Grundlage für eine Vielzahl von praktischen Anwendungen. Dazu gehören vor allem die exakte Positionsbestimmung, die terrestrische und interplanetare Navigation und die Realisierung von Zeitsystemen sowie die Geo-Referenzierung und Quantifizierung von kleinsten Änderungen im System Erde aufgrund von Geodynamik und Klimawandel. In Hinblick auf die große gesellschaftliche Bedeutung dieser Aufgaben haben die Vereinten Nationen am 26. 2. 2015 die Resolution: “Ein Globaler geodätischer Referenzrahmen für nachhaltige Entwicklung” verabschiedet. Dieser Referenzrahmen beinhaltet die Geometrie, das Gravitationsfeld der Erde (zusammen mit der physikalischen Höhe) und die Orientierung der Erde in Bezug auf den zälestischen Bezugsrahmen. Diese Forschungsgruppe wird fundamentale Beiträge zu der Realisierung eines solchen integrierten Bezugsrahmens liefern. Höchste Genauigkeit und eine langfristige Stabilität sind für die verlässliche Ermittlung lang anhaltender Trends von größter Bedeutung. Ein Beispiel dafür ist der fortwährende Anstieg des globalen Meeresspiegels in einer Größenordnung von einigen Millimetern pro Jahr. Die globalen Referenzrahmen werden durch eine Kombination von Messungen unterschiedlicher geodätischer Messtechniken bestimmt, welche an global verteilten Fundamentalstationen, wie beispielsweise dem Geodätischen Observatorium Wettzell oder den Beobachtungsstationen der NASA, lokal vermarkt und durch terrestrische Messungen verbunden sind. Die lokale Vermessung bezieht sich jedoch nur auf die Geometrie der Messsysteme, aber nicht auf deren wahre Referenzpunkte, so dass systematische Fehler unvermeidbar sind. Im Rahmen dieser Forschungsgruppe führen wir “Zeitkohärenz” als neue zusätzliche Verbindungsgröße für die geodätischen Messtechniken ein, um damit diese Systematiken aus den Messungen zu entfernen. Ringschlußmessungen von Zeit über eine gemeinsame Bodenreferenz und die gleiche Uhr sichern diese Messungen ab und lassen eine Quantifizierung dieses neuen Ansatzes zu. Mit dieser Forschungsgruppe nutzen wir ferner die neuen Möglichkeiten, die sich durch die Einführung von exakten optischen Uhren, von aktiv stabilisierten überregionalen Faserstrecken für optische Zeit- und Frequenzübertragung, sowie die Nutzung des “Atomic Clock Ensemble in Space” (ACES) Moduls auf der Internationalen Raumstation ISS für die physikalische Höhenmessung ergeben. Eine zentrale Position nimmt dabei ein neuartiges hochstabiles Zeit- und Frequenzverteilungssystem ein, welches ein ganzes Observatorium versorgen kann.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
