Optische Komponenten von Materion Balzers Optics auf dem Weg zum Jupiter

Mit dem Start der JUICE (JUpiter ICy Moons Explorer) Mission der ESA am 14. April 2023 haben sich auch beschichtete optische Komponenten von Materion Balzers Optics auf die über achtjährige Reise zum Jupiter gemacht. An Bord einer Ariane 5 Rakete erfolgte der Start in Kourou (Französisch-Guayana). Ab dem Jahr 2031 soll die Raumsonde die drei Jupitermonde Ganymed, Callisto und Europa erforschen. Im Fokus steht dabei die Erforschung von Wasserreservoirs, Oberflächentopographie, Eigenschaften der Eiskruste, Atmosphäre sowie Magnetfeldern. Dafür sind 11 wissenschaftliche Instrumente an Bord. Für zwei dieser Instrumente sowie für die an Bord befindliche Außenkamera wurden vom Materion Balzers Optics Standort in Jena wesentliche Komponenten geliefert.

Das JANUS Instrument erlaubt die multispektrale Bildgebung der Oberfläche der Jupitermonde im sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich. Die 13 Bandpassfilter des Instruments wurden in Jena mittels Magnetron-Sputter-Technologie hergestellt.

Die Aufgabe des JUICE-Magnetometers (J-MAG) wird die Erforschung des Jupiter-Magnetfeldes sowie dessen Wechselwirkung mit den unterirdischen Ozeanen der Jupitermonde sein. Für das Interferometer des Magnetometers wurden am Standort in Jena eine Vielzahl von optischen Komponenten entspiegelt.

Um den Zustand des Satelliten zu kontrollieren und Weitwinkelaufnahmen vom Jupitersystem zu machen befindet sich eine Außenkamera an der Raumsonde. Um Farbaufnahmen durch diese Kamera zu ermöglichen hat Materion Balzers Optics vier verschiedene Farbfilter mittels Fotolithografie direkt auf die 18 µm x 18 µm großen Pixel des elektronischen Sensors beschichtet. Eine Herausforderung speziell für die Außenkamera ist die hohe Belastung durch kosmische Strahlung. Um sicherzustellen, dass die Funktionsfähigkeit auch bei widrigsten Bedingungen noch gegeben ist, müssen sich alle Bauteile vor dem Einbau in den Satelliten erfolgreich verschiedenen Umwelttests unterziehen.