Seit über 40 Jahren steht das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) in Frankfurt (Oder) immer wieder für Spitzenforschung. Aktuell fliegen zwei am IHP entwickelte Chips an Bord der Raumsonde "Juice" zum Jupiter. Sie gehören zu den Kernkomponenten des Chirp-Transform-Spektrometers, dass vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) entwickelt wurde. Das Messgerät soll beispielsweise die Zusammensetzung der Stratosphäre des Jupiters und auch dessen drei großen Eismonde Gaymed, Callisto und Europa unter die Lupe nehmen.

Hierfür haben die Frankfurter Spezialisten die entscheidenden Komponenten geliefert. Ihre Schaltkreise konnten Größe, Gewicht und Stromverbrauch des Messgeräts reduzieren. Ein Team von Physikern, Mathematikern, Informatikern und Technikern hat sich vier Jahre lang damit herumgeschlagen, eine komplexe Steuerung zu miniaturisieren und sie weltraumtauglich zu machen. In dem sogenannten Chirp-Generator-Schaltkreis kam die hauseigenen "0,13-µm-SiGe-BiCMOS-Technologie" zur Anwendung entworfen und gefertigt. Die winzigen, integrierten Schaltkreise helfen, das vom MPS entwickelte Spektrometer im Vergleich zum Vorgängermodell zu verbessern.

Im April 2023 hob dann eine Ariane-Rakete mit Raumsonde "Juice" an Bord vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana ab. "Sie erleben mich bei solchen Missionen mit glänzenden Augen. Ich bin richtig stolz darauf, dass wir hier am Standort Frankfurt (Oder) zu solch einer doch prominenten Mission beitragen können", sagte der wissenschaftlich-technisch IHP-Geschäftsführer Gerhard Kahmen dem rbb.

Das alles jetzt so glatt läuft, freut IHP-Projektleiter Philip Ostrovskyy. "Es gab wirklich Zeitpunkte, wo wir gedacht haben, es könnte schief gehen. Wir waren am Anfang nicht sicher, ob wir das Schaffen, Strahlungsfestigkeit zu garantieren. Also da haben wir noch Kenntnislücken, müssen ein bisschen lernen", so Ostrovskyy. Drei Versuche hätten sie gebraucht, um endlich den Chip mit den geforderten Eigenschaften zu erzeugen.

Großer Wettbewerbsfaktor für das Frankfurter IHP ist, dass Neuentwicklungen aus der Forschung sofort im Instituts-eigenen Reinraum gefertigt werden können. Dieser Reinraum ist - wenn man so will - eine hauseigene Chipfabrik für Kleinserien und Prototypen. Seit 2017 hat das Institut hier 35 Millionen Euro in neueste Anlagen investiert. "Wir müssen hier in Europa, in Deutschland in der Lage sein, kritische Technologien wie die Mikroelektronik - ich sag immer, der Schmierstoff der modernen Gesellschaft - selber zu fertigen, selber zu entwickeln", erklärte Kahmen.

Das IHP habe nicht das erste Mal Technik geliefert, die im Weltall eingesetzt wurde. Die Frankfurter Forschungseinrichtung könne sich so immer besser als Partner etablieren, der strahlungsfeste Technologien liefern kann.

Wie gut sich der Weltraumchip aus Frankfurt (Oder) bewährt, wird sich im Juli 2031 zeigen. Dann soll die Raumsonde "Juice" die mehr als eine Milliarde Kilometer lange Strecke zum Jupiter bewältigt haben.

Sendung: rbb24 Brandenburg aktuell, 10.01.2024, 19:30 Uhr