Wolfgang BaumjohannInstitut für WeltraumforschungÖsterreichische Akademie der Wissenschaften

Willkommen am IWF

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Institut für WeltraumforschungSeit mehr als 40 Jahren aktiv in der Erforschung des erdnahen Weltraums und Sonnensystems80+ Wissenschaftler & Techniker aus 13 Nationen sind in drei Forschungsgebieten tätig: Erdschwerefeld Weltraumplasmaphysik Erforschung des Sonnensystemsmittels Instrumentenbau, Datenanalyse und Theorie

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28 Missionen - 89 Fluginstrumente Satellitenmission Agentur Ziel

Start

Instrumente

Venera 13/14 Russland Venus 1981 Spacelab 1 ESA/NASA Erdmagnetosphäre 1983 VEGA 1/2 Russland Venus, Comet Halley 1984 Phobos Russland Mars, Phobos 1988 AustroMIR Russland/Österreich Erdmagnetosphäre 1991 Interball Russland Erdmagnetosphäre 1995 MIR Russland Erdmagnetosphäre 1997 Deep Space 1 NASA Asteroid Braille, Comet Borrelly 1997 Cassini/Huygens NASA/ESA Saturn 1997 Equator-S Deutschland Erdmagnetosphäre 1998 Cluster ESA Erdmagnetosphäre 2000 Mars Express ESA Mars 2003 DoubleStar China Erdmagnetosphäre 2003 Rosetta ESA Komet Churyumov-Gerasimenko 2004 Venus Express ESA Venus 2005 COROT Frankreich Astronomie 2006 STEREO NASA Sonne 2006 THEMIS NASA Erdmagnetosphäre 2007 GOCE ESA Erdschwerefeld 2009 Juno NASA Jupiter 2011 Yinghuo China Mars 2011 Radiation Belt Storm Probes NASA Erdmagnetosphäre 2012 Magnetospheric MultiScale NASA Erdmagnetosphäre 2014 BepiColombo ESA/Japan Merkur 2015 Resonance Russland Erdmagnetosphäre 2015 ElectroMagnetic Satellite China Erdionosphäre 2015 InSight NASA Mars 2016 Solar Orbiter ESA Sonne 2017 im Orbit/operationell / in Bau; Principal Investigator Co-I

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Top-Nationen bei Planetenforschung 2001-10 laut ISI/ScienceWatch limitiert auf Nationen mit >100 Zeitschriften & normiert auf die

Bevölkerung Österreich, hier größtenteils gleichbedeutend mit

IWF, unter den Top-3 in allen drei “Disziplinen”

Top in Planetenforschung

Papers Citations Citations/ Paper Papers/ Million Citations/ Million USA 4956 USA 54427 France 14.2 Austria 27.7 Finland 362

France 1522 France 21676 Finland 13.4 Finland 27.1 France 346 Germany 1121 UK 13210 Austria 12.3 CH 26.9 Austria 339

UK 1121 Germany 13154 Sweden 12.0 Sweden 24.4 CH 318 Italy 682 Italy 7224 CH 11.8 France 24.3 Sweden 292

Russia 449 Japan 3578 UK 11.8 NL 18.3 UK 213 China 445 Russia 3318 Germany 11.7 UK 18.1 USA 171 Japan 418 Austria 2844 Canada 11.1 Belgium 16.6 Germany 160

NL 305 Sweden 2718 USA 11.0 USA 15.6 NL 149 Spain 280 Canada 2668 Italy 10.6 Germany 13.7 Belgium 146

Canada 240 Spain 2614 Spain 9.3 Italy 11.4 Italy 120 Austria 232 China 2605 Belgium 8.8 Canada 7.1 Canada 79

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Externe Evaluierung 2011 Beurteilung des Instituts als“outstanding” , “certainly at the top of its

field for an institute of this size” Beurteilung der Wissenschaft als“excellent”, “on par with the best

international institutes in space science”Scientific Advisory Board 2010 “IWF is one of the leading space research institutes in Europe”ÖAW “Wissensbilanz” 2008-2010 (kumulativ über 3 Jahre) IWF-Beitrag zu ISI-Artikeln in MN-Klasse: >19% bei Verwendung von

<9% des MN-Budgets IWF konstant unter den meistzitierten ÖAW-Instituten Medienpräsenz: IWF konstant auf Platz 2-4; 2-3 Instituts-Mitarbeiter

jährlich besonders oft erwähntDrittmittel 2008-2011 während der letzten vier Jahre fast die Hälfte des IWF-Budgets durch

Drittmittel abgedeckt (Drittmittel-Quote 70-90%)

Weitere Leistungs-Indikatoren

Herausforderung: extreme Temperaturen energiereiche Strahlung Schockbelastung beim Start keine ReparaturmöglichkeitSpezielle Testeinrichtungen: Temperaturtestanlagen Vakuumkammern Magnetometerlabor Penetrometrie-TeststandEntwicklungsstufen: Labormodell Ingenieurmodell Qualifikationsmodell Flugmodell

Entwickeln, bauen, testen & messen

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Instrumentenbau ⇋ Datenanalyse

RadiowellenFischer Instrumententwicklung

Magnes, Steller, Torkar

WeltraumplasmaphysikNakamura, Narita, Zhang

Schwerefeld & SLRBaur, Kirchner

Exo- & IonosphärenHausleitner, Lammer

ET-OberflächenKömle

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Weltraummissionen 2000-2020

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Entferntester AußenpostenZusammen mit dem Huygens-Lander der ESA landeten nach acht Jahren Flugzeit im Januar 2005 mehrere Instrumente „made in Graz“ auf dem Saturnmond Titan. Im Abstieg erforschten diese Geräte die Atmosphäre des Mondes (Aerosole, Blitze, Windturbulenz; mehrere Veröffentlichungen in Nature).

Mikrofon zur Messung von Windgeräuschen und -turbulenz

Cassini/Huygens: Saturn & TitanCassini-Orbiter und Huygens-Lander erforschen gemeinsam das Saturnsystem

Mitarbeit bei HASI und ACP auf europäischer Landesonde

Messungen in der Atmosphäre des größten Saturnmondes Titan

Suche nach Blitzen Mitarbeit bei RWPS auf Orbiter Analyse der Kilometer-

Strahlung des Saturn Start: 1997 (ESA/NASA) Ankunft Saturn: Juli 2004 Landung Titan: Januar 2005 10

Cluster: IonenplasmaphysikDie Cluster-Satelliten liefern Daten aus vier Punkten im Raum, wodurch erstmals Weltraumplasmaphysik betrieben werden kann

Federführung bei Satelliten-Potenzialregelung

Mitarbeit bei Entwicklung und Bau der Magnetometer

Beteiligung an Elektronen-strahlexperiment, Ionen- und Elektronenspektrometer

Start: Sommer 2000 (ESA) Konzentration der

Datenanalyse auf Magnetosphärenschweif; über 170 Artikel 11

Rosetta: Kometenphysik

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Rosetta-Orbiter und -Lander fliegen gemeinsam zum Kometen Churyumov-Gerasimenko

Federführung bei MIDAS zur Mikroanalyse des Staubs in der Nähe des Kometen

Mitarbeit an weiterem Staubinstrument und an Penetrometer

Mitarbeit bei Magnetometern auf Orbiter und Lander

Start: März 2004 (ESA) Messungen: ab 2014

Venus Express: Venus-AtmosphäreDie Raumsonde Venus Express und ihre Instrumente wurden in nur drei Jahren fertig gestellt

Federführung bei Magnetometer

Herausforderung: magnetisch unreine Raumsonde, kurzer Ausleger

Beteiligung an Plasmadetektor Hauptziel: Untersuchung des

Verlusts von (ionisierter) Venus-Atmosphäre an den Sonnenwind

Start: November 2005 (ESA)

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CoRoT: Suche nach Exoplaneten

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Das französische Weltraumteleskop CoRoT (Convection Rotation and planetary Transit) beobachtet Sternbeben und sucht nach extrasolaren Planeten

Bau eines Rechnersystems zur Selektion vordefinierter Bildbereiche

Herausforderung: hohe Datenrate und simultane Bearbeitung von bis zu 6000 Bildbereichen

hohe Zuverlässigkeit, da Bildinhalte die Ausrichtung des Satelliten definieren

Start: 2006 (CNES)

THEMIS: TeilsturmphysikDie fünf THEMIS-Satellitenund Bodenstationen untersuchen Teilstürme in der Erdmagnetosphäre und liefern die endgültige Antwort auf eine 40 Jahre alte Frage

Mitarbeit bei Design, Bau und Kalibrierung der Magnetometer

Start: 2007 (NASA) Beobachtung teilweise

gemeinsam mit Cluster und Double Star

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GOCE: Gravitation/Ozeanzirkulation

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Der GOCE-Satellit misst das Gravitationsfeld der Erde mit besonderer Genauigkeit und ermöglicht auch die Erforschung der Ozeanzirkulation

Untersuchung der zeitlichen Variationen des Schwerefelds der Erde

Entwicklung eines wesentlichen Teils der Auswertesoftware in Zusammenarbeit mit der TU Graz

Start: 2009 (ESA)

MMS: ElektronenplasmaphysikDie vier MMS-Satelliten (Magnetospheric MultiScale) untersuchen Elektronenphysik der Beschleunigungsprozesse in der Erdmagnetosphäre

ähnlich Cluster-Mission, aber kleinere Abstände schnellere Messungen

IWF/Österreich größter nicht-amerikanischer Partner

Federführung bei Potenzial-regelung der Satelliten

Mitarbeit an Elektronen-strahlinstrument und Magnetometer

Start: 2014 (NASA)17

BepiColombo: MerkurDie beiden BepiColombo-Raumsonden (MMO & MPO) untersuchen die Merkur-oberfläche, sein Inneres und seine Magnetosphäre

Federführung bei Magnetometer auf japanischem MMO

Federführung bei Ionenspektrometer auf europäischem MPO

Mitarbeit an Design und Bau des MPO-Magnetometers

Start: 2015 (ESA/JAXA)

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Referierte Artikel in WoS/SCI

19

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 1119 12 19 21 25 32 24 34 39 29 38

3632 20

3345 39 61

99 96

8091

Erstautor IWF IWF Co-Autoren

Zitierungen (WoS/SCI)

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11415 441 401

815 8351150 1264

17122134 2373

2719

20

Medienpräsenz (Print, Radio, TV)

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 1119 46

106

217162

255292

157228 203

316

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Budget: Drittmittelquote (%)

22

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

15

5233

4424 17

4027 32 30

44

0.742588387933831

0.9310983397190290.8074195308

23786

7.99558864074993

33.3835971969894

58.441498275012145.013068317

0673

39.5837390457644

über ÖAW Direktzahlungen (ESA an IWF-Industriepartner, FWF Reisen etc.)

20%

40%

60%

80%

Budget

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 110

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

20380002302000250500025070002606000282900030270003256000341790835505003550500974000639000430000576000526000

837000600000597450640000650000557000454169

15364259911041382735779323

6604001741413

2316413

368972031686523433776

Ordinarium/Personal Ordinarium/Sachaufwand Drittmittel

k€

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24

Alter - Wissenschaftler/Ingenieure

20-29 30-39 40-49 50-59 60+3

7

3

4

11

2

1

2

16

75

ÖAW permanent ÖAW temporär Drittmittel

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Wissenschaftliche Fragestellungen im Vordergrund: Plasmaphysik des erdnahen Weltraums - Cluster-Mission Entstehung des Sonnensystems - Rosetta-Mission Erdschwerefeld und Ozeanströmungen - GOCE-Mission

Wirtschaftlich-gesellschaftliche Bedeutung: Beim Bau wissenschaftlicher Weltrauminstrumente erwirbt

Industrie notwendiges Know-how für kommerzielles Weltraumgeschäft

Weiterentwicklung wissenschaftlicher Instrumente zu kommerziellen Produkten (ASPOC→FEEP)

Wissenschaftliches Verständnis unserer Umgebung als Grundlage für notwendige Vorhersagen (Weltraumwetter)

Begeisterung junger Menschen für (Natur-)Wissenschaft und Technik

Wozu das Alles?

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Der wahre Grund…

Wanderer über dem NebelmeerCaspar David Friedrich, 1818 Ohne TitelDavid Southwood, 2005Ausblick vom WohnradFrank R. Paul, ca. 1935

Danke

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