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Neue Sensorik für die Schwerefeldbestimmung und relativistische Geodäsie

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Handbuch der Geodäsie

Part of the book series: Springer Reference Naturwissenschaften ((SRN))

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Zusammenfassung

Der gegenwärtige Fortschritt in der Quanten- und Lasermetrologie ermöglicht neue Messverfahren für die Bestimmung des Erdschwerefeldes und für das Monitoring der globalen und regionalen Massenumverteilung. Die Laserinterferometrie erlaubt das Tracking von Testmassen im Orbit mit einer Präzision von Nanometern oder besser. Auf der Grundlage der Atominterferometrie werden mobile Quanten-Schweresensoren sowie stationäre Großexperimente für extrem empfindliche Schweremessungen entwickelt. Optische Atomuhren zusammen mit der Frequenzübertragung durch phasenstabilisierte Langstrecken-Faserverbindungen erlauben die Messung der relativistischen gravitativen Frequenzrotverschiebung. Auf diese Weise kann die Bestimmung von Höhen- und Potentialdifferenzen an atomare Standards geknüpft werden.

Dieser Beitrag ist Teil des Handbuchs der Geodäsie, Band „Erdmessung und Satellitengeodäsie“, herausgegeben von Reiner Rummel, München.

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Literaturverzeichnis

  1. Bender, P.L., Wiese, D.N., Nerem, R.S.: A possible dual-GRACE mission with 90 degree and 63 degree inclination orbits. In: Proceedings of the Third International Symposium on Formation Flying, Missions and Technologies, S. 1–6. ESA/ESTEC, Noordwijk (2008)

    Google Scholar 

  2. Bjerhammar, A.: On a relativistic geodesy. Bull. Géod. 59(3), 207–220 (1985). doi:10.1007/BF02520327

    Article  Google Scholar 

  3. Carraz, O., Siemes, C., Massotti, L., Haagmans, R., Silvestrin, P.: Measuring the Earth’s gravity field with cold atom interferometers (2015). arXiv preprint arXiv:1506.03989

    Google Scholar 

  4. Chen, X., Zhong, J., Song, H., Zhu, L., Wang, J., Zhan, M.: Proportional-scanning-phase method to suppress the vibrational noise in nonisotope dual-atom-interferometer-based weak-equivalence-principle-test experiments. Phys. Rev. A 90(2), 023609 (2014)

    Article  Google Scholar 

  5. Dickerson, S.M., Hogan, J.M., Sugarbaker, A., Johnson, D.M., Kasevich, M.A.: Multiaxis inertial sensing with long-time point source atom interferometry. Phys. Rev. Lett. 111(8), 083001 (2013)

    Article  Google Scholar 

  6. Droste, S., Ozimek, F., Udem, T., Predehl, K., Hänsch, T.W., Schnatz, H., … Holzwarth, R.: Optical-frequency transfer over a single-span 1840 km fiber link. Phys. Rev. Lett. 111(11), 110801 (2013)

    Google Scholar 

  7. Elsaka, B., Raimondo, J.C., Brieden, P., Reubelt, T., Kusche, J., Flechtner, F., … Müller, J.: Comparing seven candidate mission configurations for temporal gravity field retrieval through full-scale numerical simulation. J. Geod. 88(1), 31–43 (2014)

    Google Scholar 

  8. Gaaloul, N., Hartwig, J., Schubert, C., Ertmer, W., Rasel, E.M.: Precision interferometry with Bose-Einstein-Condensates. In: Tino, G., Kasevich, M. (Hrsg.) Atom Interferometry, Proceedings of International School of Physics Enrico Fermi, Bd. 188, S. 657–689. IOS press, Amsterdam (2014)

    Google Scholar 

  9. Geiger, R., Amand, L., Bertoldi, A., Canuel, B., Chaibi, W., Danquigny, C., … Bouyer, P.: Matter-wave laser Interferometric Gravitation Antenna (MIGA): new perspectives for fundamental physics and geosciences (2015). arXiv preprint arXiv:1505.07137

    Google Scholar 

  10. Greff-Lefftz, M., Dehant, V., Lognonne, P., Hoolst, T.V., Legros, H.: LICODY laser interferometry for core and ocean dynamics. In: Proceedings of Journées des Systèmes de Référence Spatio-temporels 2001, S. 214–218. Observatoire Royal de Belgique (2002)

    Google Scholar 

  11. Hauth, M., Freier, C., Schkolnik, V., Peters, A., Wziontek, H., Schilling, M.: Atom interferometry for absolute measurements of local gravity. In: Tino, G., Kasevich, M. (Hrsg.) Atom Interferometry, Proceedings of International School of Physics Enrico Fermi, Bd. 188, S. 557–586 (2014)

    Google Scholar 

  12. Hu, Z.K., Sun, B.L., Duan, X.C., Zhou, M.K., Chen, L.L., Zhan, S., Zhang, Q.Z., et al.: Demonstration of an ultrahigh-sensitivity atom-interferometry absolute gravimeter. Phys. Rev. A 88(4), 043610 (2013). doi:10.1103/PhysRevA.8 8.043610

    Google Scholar 

  13. Huntemann, N., Lipphardt, B., Tamm, C., Gerginov, V., Weyers, S., Peik, E.: Improved limit on a temporal variation of mp/me from comparisons of Yb+ and Cs atomic clocks. Phys. Rev. Lett. 113(21), 210802 (2014)

    Article  Google Scholar 

  14. Ludlow, A.D., Boyd, M.M., Ye, J., Peik, E., Schmidt, P.O.: Optical atomic clocks (2014). arXiv preprint arXiv:1407.3493

    Google Scholar 

  15. Merlet, S., Bodart, Q., Malossi, N., Landragin, A., Pereira Dos Santos, F., Gitlein, O., Timmen, L.: Comparison between two mobile absolute gravimeters: optical versus atomic interferometers. Metrologia 47(4), L9–L11 (2010). doi:10.1088/0026- 1394/47/4/L01

    Google Scholar 

  16. National Research Council: Satellite gravity and the geosphere, contributions to the study of the solid Earth and its fluid envelopes (1997). doi:10.17226/5767

    Google Scholar 

  17. Nicholson, T.L., Campbell, S.L., Hutson, R.B., Marti, G.E., Bloom, B.J., McNally, R.L., … Ye, J.: Systematic evaluation of an atomic clock at 2 [times] 10–18 total uncertainty. Nature Commun. 6 (2015). doi:10.1038/ncomms7896

    Google Scholar 

  18. Poli, N., Wang, F.Y., Tarallo, M.G., Alberti, A., Prevedelli, M., Tino, G.M.: Precision measurement of gravity with cold atoms in an optical lattice and comparison with a classical gravimeter. Phys. Rev. Lett. 106(3), 038501 (2011)

    Article  Google Scholar 

  19. Raupach, S.M.F., Koczwara, A., Grosche, G.: Optical frequency transfer via a 660 km underground fiber link using a remote Brillouin amplifier. Opt. Express 22(22), 26537–26547 (2014)

    Article  Google Scholar 

  20. Rosi, G., Sorrentino, F., Cacciapuoti, L., Prevedelli, M., Tino, G.M.: Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms. Nature 510(7506), 518–521 (2014)

    Article  Google Scholar 

  21. Rosi, G., Cacciapuoti, L., Sorrentino, F., Menchetti, M., Prevedelli, M., Tino, G.M.: Measurement of the gravity-field curvature by atom interferometry. Phys. Rev. Lett. 114(1), 013001 (2015)

    Article  Google Scholar 

  22. Schlippert, D., Albers, H., Richardson, L.L., Nath, D., Heine, H., Meiners, C., … Rasel, E.M.: Ground tests of Einstein’s equivalence principle: from lab-based to 10-m atomic fountains (2015). arXiv preprint arXiv:1507.05820

    Google Scholar 

  23. Schütze, D., Müller, V., Stede, G., Sheard, B.S., Heinzel, G., Danzmann, K., Sutton, A.J., Shaddock, A.D.: Retroreflector for GRACE follow-on: vertex vs. point of minimal coupling. Opt. Express 22, 9324–9333 (2014)

    Article  Google Scholar 

  24. Sheard, B., Heinzel, G., Danzmann, K., Shaddock, D., Klipstein, W., Folkner, W.: Intersatellite laser ranging instrument for the GRACE follow-on mission. J. Geod. 86(12), 1–13 (2012). doi:10.1007/s00190-012-0566-3

    Article  Google Scholar 

  25. Sorrentino, F., Bertoldi, A., Bodart, Q., Cacciapuoti, L., De Angelis, M., Lien, Y.H., … Tino, G.M.: Simultaneous measurement of gravity acceleration and gravity gradient with an atom interferometer. Appl. Phys. Lett. 101(11), 114106 (2012)

    Google Scholar 

  26. Vermeer, M.: Chronometric levelling. Repts Finnish Geodetic Inst 83(2) (1983)

    Google Scholar 

  27. Wuchenich, D.M., Mahrdt, C., Sheard, B., Francis, S.P., Spero, R.E., Miller, J., … Shaddock, D.A.: Laser link acquisition demonstration for the GRACE follow-on mission. Opt. Express 22(9), 11351–11366 (2014)

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Erdmessung, Universität Hannover, Hannover, Germany

    Jakob Flury

Authors
  1. Jakob Flury
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Corresponding author

Correspondence to Jakob Flury .

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Editors and Affiliations

  1. Lehr- und Forschungsgebiet "Geomathemati, TU Kaiserslautern, Kaiserslautern, Germany

    Willi Freeden

  2. Physikalische Geodäsie, TU München Inst. Astronomische und, München, Germany

    Reiner Rummel

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Flury, J. (2015). Neue Sensorik für die Schwerefeldbestimmung und relativistische Geodäsie. In: Freeden, W., Rummel, R. (eds) Handbuch der Geodäsie. Springer Reference Naturwissenschaften . Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-46900-2_11-1

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