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Design of a dual species atom interferometer for space
Schuldt, Thilo und Schubert, Christian und Krutzik, Markus und Bote, Lluis Gesa und Gaaloul, N. und Hartwig, Jonas und Ahlers, Holger und Herr, Waldemar und Posso-Trujillo, Katerine und Rudolph, Jan und Seidel, Stephan und Wendrich, Thijs und Ertmer, W. und Herrmann, Sven und Kubelka-Lange, André und Milke, Alexander und Rievers, Benny und Rocco, Emanuele und Hinton, Andrew und Bongs, Kai und Oswald, Markus und Franz, Matthias und Hauth, Matthias und Peters, Achim und Bawamia, A. und Wicht, A. und Battelier, B. und Bertoldi, A. und Bouyer, P. und Landragin, Arnauld und Massonnet, Didier und Lévèque, Thomas und Wenzlawski, Andre und Hellmig, Ortwin und Windpassinger, Patrick und Sengstock, K. und von Klitzing, Wolf und Chaloner, C. und Summers, David und Ireland, Philip und Mateos, Ignacio und Sopuerta, Carlos und Sorrentino, F. und Tino, G. und Williams, Michael und Trenkel, C. und Gerardi, Domenico und Chwalla, Michael und Burkhardt, Johannes und Johann, Ulrich und Heske, Astrid und Wille, Eric und Gehler, Martin und Cacciapuoti, Luigi und Gürlebeck, Norman und Braxmaier, Claus und Rasel, E.
(2015)
Design of a dual species atom interferometer for space.
Experimental Astronomy, 39 (2), Seiten 167-206.
Springer.
doi: 10.1007/s10686-014-9433-y.
ISSN 0922-6435.
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- Nur DLR-intern zugänglich
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KurzfassungAtom interferometers have a multitude of proposed applications in space including precise measurements of the Earth's gravitational field, in navigation & ranging, and in fundamental physics such as tests of the weak equivalence principle (WEP) and gravitational wave detection. While atom interferometers are realized routinely in ground-based laboratories, current efforts aim at the development of a space compatible design optimized with respect to dimensions, weight, power consumption, mechanical robustness and radiation hardness. In this paper, we present a design of a high-sensitivity differential dual species 85Rb/87Rb atom interferometer for space, including physics package, laser system, electronics and software. The physics package comprises the atom source consisting of dispensers and a 2D magneto-optical trap (MOT), the science chamber with a 3D-MOT, a magnetic trap based on an atom chip and an optical dipole trap (ODT) used for Bose-Einstein condensate (BEC) creation and interferometry, the detection unit, the vacuum system for 10-11 mbar ultra-high vacuum generation, and the high-suppression factor magnetic shielding as well as the thermal control system. The laser system is based on a hybrid approach using fiber-based telecom components and high-power laser diode technology and includes all laser sources for 2D-MOT, 3D-MOT, ODT, interferometry and detection. Manipulation and switching of the laser beams is carried out on an optical bench using Zerodur bonding technology. The instrument consists of 9 units with an overall mass of 221 kg, an average power consumption of 608 W (819 W peak), and a volume of 470 liters which would well fit on a satellite to be launched with a Soyuz
rocket, as system studies have shown elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/96856/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Design of a dual species atom interferometer for space |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Schuldt, Thilo | DLR-RY, Bremen | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schubert, Christian | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Krutzik, Markus | Humboldt-Universität zu Berlin | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bote, Lluis Gesa | Institut de Ciéncies de l'Espai, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gaaloul, N. | Inst. f. Quantenoptik, Leibniz-Univ. Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hartwig, Jonas | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ahlers, Holger | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Herr, Waldemar | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Posso-Trujillo, Katerine | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rudolph, Jan | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Seidel, Stephan | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Wendrich, Thijs | LUH, Leibniz University of Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ertmer, W. | Inst. f. Quantenoptik, Leibniz Univ. Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Herrmann, Sven | ZARM, University of Bremen | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kubelka-Lange, André | ZARM, University of Bremen | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Milke, Alexander | ZARM, University of Bremen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rievers, Benny | Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM), Universität Bremen | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rocco, Emanuele | School of Physics and Astronomy, University of Birmingham | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hinton, Andrew | School of Physics and Astronomy, University of Birmingham, Birmingham | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bongs, Kai | University of Birmingham, UK | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Oswald, Markus | Institut für Optische Systeme, University of Applied Sciences Konstanz (HTWG) | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Franz, Matthias | University of Applies Sciences Konstanz, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hauth, Matthias | Humboldt-Universität zu Berlin | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Peters, Achim | Humboldt University Berlin, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bawamia, A. | Ferdinand-Braun-Institut, Gustav-Kirchho�-Str. 4, 12489 Berlin, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Wicht, A. | Humboldt Univ., Berlin | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Battelier, B. | Laboratoire Photonique, Numerique et Nanosciences-LP2N Universite | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bertoldi, A. | U. Bordeaux, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bouyer, P. | University of Bordeaux, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Landragin, Arnauld | Observatoire de Paris, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Massonnet, Didier | CNES | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lévèque, Thomas | CNES - Centre National d’Études Spatiales | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Wenzlawski, Andre | Institut für Laserphysik, Universität Hamburg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hellmig, Ortwin | Institut für Laserphysik, Universität Hamburg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Windpassinger, Patrick | Institut für Laserphysik, Universität Hamburg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Sengstock, K. | Ins. Laserphysik, Univ. Hamburg | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | von Klitzing, Wolf | Foundation of Research and Technology, Heraklion, Greece | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Chaloner, C. | Systems Engineering and Assessment Ltd., Bristol, UK | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Summers, David | SEA House, Bristol Business Park | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ireland, Philip | SEA House, Bristol Business Park | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Mateos, Ignacio | Institut de Ciéncies de l'Espai, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Sopuerta, Carlos | Institute of Space Sciences, Barcelona, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Sorrentino, F. | LENS, Univ. Firenze | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tino, G. | Dipt. di Fisica, LENS Lab., Univ. Firenze | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Williams, Michael | Astrium Ltd, Gunnels Wood Road | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Trenkel, C. | EADS-Astrium, Stevenage | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gerardi, Domenico | Astrium GmbH–Satellites, 88039 Friedrichshafen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Chwalla, Michael | Astrium GmbH - Satellites | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Burkhardt, Johannes | Astrium GmbH - Satellites | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Johann, Ulrich | Astrium Friedrichshafen | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Heske, Astrid | ESA - European Space Agency, ESTEC | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Wille, Eric | ESA - European Space Agency, ESTEC | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gehler, Martin | ESA - European Space Agency, ESTEC | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Cacciapuoti, Luigi | ESA/ESTEC | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gürlebeck, Norman | ZARM, University of Bremen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Braxmaier, Claus | DLR-RY, ZARM, University of Bremen,1Astrium GmbH–Satellites, 88039 Friedrichshafen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rasel, E. | Inst. f. Quantenoptik, Leibniz Univ. Hannover | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | 2015 |
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Erschienen in: | Experimental Astronomy |
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Referierte Publikation: | Ja |
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Open Access: | Nein |
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Gold Open Access: | Nein |
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In SCOPUS: | Ja |
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In ISI Web of Science: | Ja |
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Band: | 39 |
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DOI: | 10.1007/s10686-014-9433-y |
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Seitenbereich: | Seiten 167-206 |
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Verlag: | Springer |
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ISSN: | 0922-6435 |
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Status: | veröffentlicht |
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Stichwörter: | atom interferometer, space technology, equivalence principle test, Bose-Einstein condensate |
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HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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HGF - Programm: | Raumfahrt |
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HGF - Programmthema: | Erdbeobachtung |
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DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt |
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DLR - Forschungsgebiet: | R EO - Erdbeobachtung |
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Vorhaben GRACE Follow-On (alt) |
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Standort: |
Bremen
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Institute & Einrichtungen: | Institut für Raumfahrtsysteme > Systems Enabling Technologies |
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Hinterlegt von: |
Milke, Alexander
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Hinterlegt am: | 25 Jun 2015 09:47 |
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Letzte Änderung: | 06 Nov 2023 09:50 |
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