Optischer Schalter bewährt sich auf der ISS

SPECTRODemo wurde als Demonstrator Prototyp entwickelt, um die Reife der gesamten optischen Kette zu erhöhen, d. h. Faser-schalter und Spektrometer. Hierzu wurde am 17. April 2019 die Testphase für die Nutzlast gestartet und das System bis zum 9. August 2019 kontinuierlich betrieben. Der Technologie-Demonstrator arbeitete auf der ISS innerhalb der ICE Cubes Facility – einem kleinen modularen Container mit einer Größe von 2Ux2U (1U = 10 x 10 x 10 cm³).

Der Demonstrator lieferte nützliche Informationen für die anstehende Entwicklung des Flugmodells der Exobiology Facility, insbesondere in Bezug auf Betrieb, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des Faserschalters.

Im Faserschalterkonzept ist jede Zelle einer eigenen Multimode-Lichtleitfaser zugeordnet. Über eine Schalteinheit wird die vom Spektrometer zu messende Faser ausgewählt, was eine höhere Flexibilität im Probenhandling bei gleichzeitig kompakter Bauweise ermöglicht. Die Konfiguration des SPECTRODemo unterstützt die kontinuierliche Erfassung über sechs Kanäle, wobei jeder Kanal das Spektrum einer definierten LED-Quelle durch einen kalibrierten Neutraldichtefilter mit festem Absorptionswert aufzeichnet.

Das Hauptziel bestand darin, die Zuverlässigkeit des Systems und mögliche Änderungen zu bewerten, um wiederholbare Mes-sungen und die Eignung für die raue Umgebung im Weltraum zu gewährleisten. Daher wurde eine Umwelttestkampagne durchgeführt, um festzustellen, ob kritische Komponenten den Start und die Weltraumumgebung überstehen können. Der Faserschalter wurde Vibrations- und Schockprüfungen unterzogen und bestand erfolgreich. Zusätzlich durchlebte das Gerät einen Thermal-Vakuum-Test, bei dem der Aufbau elektrisch und optisch mit Geräten außerhalb der Kammer verbunden war, um die System-leistung während des Tests zu überprüfen. Insgesamt wurden acht Zyklen zwischen -25 °C und 60 °C gefahren. Die Leistung wurde jeweils bei den Extremtemperaturen gemessen und zeigte – auch in diesem Fall – keine Fehlfunktion.