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Neuartige Sensoren für neue Einblicke in Vulkane

Quantum Gravimeter (Foto: Muquans.com)

Die Entwicklung einer neuen Generation tragbarer und kostengünstiger Gravimeter für die Echtzeitüberwachung von Untergrund-Massenänderungen: das ist das Ziel der Forscherinnen und Forscher des EU-finanzierten Projekts NEWTON-g. Mit im Team sind Eleonora Rivalta und Mehdi Nikkhoo aus der GFZ-Sektion Erdbeben- und Vulkanphysik. Die Gravitationssensoren basieren auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMS).

Die MEMS-Gravimeter sollen relative Schwerefeldunterschiede detektieren, die auf Dichteunterschiede oder Massenbewegungen im Untergrund hinweisen. Die zu entwickelnden Instrumente werden auf dem Vulkan Ätna in Sizilien installiert werden. Das Messnetz ist gewissermaßen an Fixpunkten verankert: einem Quantengravimeter der neuesten Generation – ein Gerät, das den absoluten Wert der Schwerkraft vor Ort misst – und drei supraleitenden Gravimetern. Viele der Instrumente werden neben Sensoren aus dem permanenten Überwachungsnetzwerk des italienischen Vulkans installiert werden. Die Instrumente sollen in einer bisher nicht gekannten Auflösung in den Untergrund des Ätna blicken und den Forschenden helfen, ihr zweites Ziel zu erreichen, nämlich die theoretischen Grundlagen der Vulkangravimetrie zu erarbeiten anhand von numerischen Modellierungen des Stofftransports und Phasenänderungen im magmatischen System.

Das Projekt wurde im Juni dieses Jahres gestartet, aber es wird noch zwei Jahre dauern, bis die ersten Sensoren installiert sind. Die Zeit wird benötigt, um geländetaugliche Instrumente zu entwickeln. (jz)

NEWTON-g wird von der EU im Rahmen einer Initiative zur Förderung von "Future Emerging Technologies" (FET) finanziert.

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