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    Peer relations in elementary school age : a sociometric time-lag study

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    Koch K-C. Peerbeziehungen im Grundschulalter : eine soziometrische Zeitwandelstudie im 25-jĂ€hrigen Vergleich. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2005.Little is known about the effects of historical change on children's psyche since time-lag studies that could give further information rarely exist. Because of this research deficit the study strives to realize a setting and method identical time comparison that could determine and describe possible changes in peer relations of elementary school students as an expression of a psychic alteration. On the empirical foundation of multicriterial sociometric and conventional data that has been collected by the use of time-lag method (Baltes, 1967; Schaie, 1965) in 1971 and 1996 the study evaluates the sensation and perception of relations as well as the mental state of 754 third and fourth grade students from 7 elementary schools. Since time-lag research on children has been widely neglected, and only a few efforts have been made regarding the processing and analysis of affiliated multicriterial and multirelational sociometric data, this study has to put emphasis on the implementation of proceedings that are appropriate for this kind of data and furthermore enables a time comparison of this complex information. The results, of the utmost significance the quantitative and qualitative increase of positivity of intrasexual peer relations accompanied by an increased negativity of intersexual relationships, are discussed in the context of an increased peer orientation and changing sex-role norms. Implications and recommendations for further research and the professional practice in elementary schools are drawn.Nur wenig ist bisher ĂŒber die Auswirkungen historischer VerĂ€nderungen der LebensverhĂ€ltnisse auf die Psyche von Kindern bekannt, da Zeitwandelstudien, die darĂŒber Aufschluss geben können, kaum vorhanden sind. Aufgrund dieses Forschungsdefizits realisiert die vorliegende Studie einen orts- und methodenidentischen Zeitvergleich, der mögliche VerĂ€nderungen der Peerbeziehungen von GrundschĂŒlern als Ausdruck eines psychischen Wandels feststellen und die Art der Änderung beschreiben könnte. Peerbeziehungen von Kindern eignen sich besonders als Untersuchungsgegenstand einer Zeitwandelstudie; zum einen aufgrund der Relevanz, die die Peerbeziehungen fĂŒr die Kinder selbst sowohl in Bezug auf ihr alltĂ€gliches Leben als auch im Hinblick auf ihre soziale und kognitive Entwicklung haben (z.B. Bagwell, Schmidt, Newcomb, & Bukowski, 2001; Krappmann & Oswald, 1995; McDougall, Hymel, Vaillancourt, & Mercer, 2001), zum anderen, da die Bedeutsamkeit der genannten Aspekte bereits auf potenziell gravierende Konsequenzen einer VerĂ€nderung hindeutet. Gerade in jĂŒngster Zeit wird den Peerbeziehungen und ihrer möglichen VerĂ€nderung eine zunehmende Bedeutung zugeschrieben (Asher & Coie, 1990; Cairns, Xie, & Leung, 1998), obwohl Belege fĂŒr Behauptungen, dass verĂ€nderte LebensverhĂ€ltnisse auch die Beziehungen der Kinder untereinander verĂ€ndert hĂ€tten (z.B. Herzberg, 1992), ausstehen. Da Peerbeziehungen im Grundschulalter vor allem im Kontext der Schulklasse entstehen und von Bedeutung sind (Krappmann & Oswald, 1995; Oswald & Krappmann, 1991), wird der Zeitvergleich auf der empirischen Grundlage der an 7 Grundschulen im Raum Aachen im Jahr 1971 und 1996 an insgesamt 754 GrundschĂŒlern des 3. und 4. Schuljahres entsprechend der Zeitwandelmethode (Baltes, 1967; Schaie, 1965) mittels Fragebogen unter Einsatz des Wahlverfahrens (Dollase, 1976) erhobenen emotional- und perzeptiv-soziometrischen Daten, die sich auf die klassische Sympathie-Antipathiedimension beziehen, sowie mittels einiger weniger nichtsoziometrischer Daten, die neben AuskĂŒnften zu Sozialbeziehungen auch Aspekte der Schulbefindlichkeit beinhalten, konstruiert und durchgefĂŒhrt. ZunĂ€chst wird in einem Theorieteil an der verbreiteten Thematisierung verĂ€nderter Kinder in der vorhandenen Literatur zum bisherigen Forschungsstand deutliche Kritik an dererlei wissenschaftlich unhaltbaren Termini und methodischen ZugĂ€ngen dargelegt, um von hier aus die Notwendigkeit einer geeigneten Operationalisierung, Analyse und Beschreibung von WandelphĂ€nomenen im pĂ€dagogisch-psychologischen Bereich zu entwickeln. Die Thematisierung des Zeitwandels als Forschungsgegenstand und -problem erklĂ€rt darauf folgend detailliert die den Zeitwandelstudien zugrunde liegende Untersuchungslogik und die mit ihr einhergehenden Schwierigkeiten, aber auch die Möglichkeiten einer empirischen Konstatierung der VerĂ€nderungen im Zeitvergleich, bevor auf die in diesem Zusammenhang besondere Relevanz der Peerbeziehungen von GrundschĂŒlern ausfĂŒhrlicher eingegangen wird, die das ganz spezifische Untersuchungsinteresse begrĂŒndet. Im Anschluss daran werden die vorhandenen Befunde der wenigen empirischen Untersuchungen zum psychischen Wandel von Kindern zusammengestellt. Trotz des vornehmlich explorativen Charakters der vorliegenden Studie werden im Anschluss zwei ĂŒbergeordnete Hypothesen als Leitfaden fĂŒr die strukturierte Analyse der Daten formuliert. Die erste Hypothese besagt, dass sich die GrundschĂŒlerinnen und GrundschĂŒler im Raum Aachen hinsichtlich ihrer Sozialbeziehungen und deren Perzeption zwischen 1971 und 1996 verĂ€ndert haben; die Vermutung einer solchen VerĂ€nderung soll dabei auch die Hypothese des Wandels der Zuneigung und der Abneigung zwischen den Geschlechtsgruppen inkludieren. Die zweite Hypothese geht davon aus, dass sich in diesem Zeitraum und in dieser Region auch die Schulbefindlichkeit der Kinder verĂ€ndert hat. In diesem Zusammenhang werden ebenfalls Geschlechtsunterschiede fĂŒr möglich gehalten und es wird daher auch eine eventuell unterschiedliche VerĂ€nderung der Schulbefindlichkeit von Jungen und MĂ€dchen im Zeitvergleich ĂŒberprĂŒft. Da der vorliegende Untersuchungsbereich in der bisherigen empirischen Forschung vernachlĂ€ssigt wurde und auch nur wenige AnsĂ€tze zur Verarbeitung und Analyse von aufeinander bezogenen multikriterialen soziometrischen Daten existieren, wird in dieser Studie ein Schwerpunkt auf die Realisierung von Verfahren der Datenanalyse gesetzt, die sowohl der Eigenart der vorliegenden Daten in Bezug auf ihre MultirelationalitĂ€t gerecht wird als auch die Untersuchung dieser komplexen Informationen im Zeitvergleich ermöglicht. Durch die hier konzipierte relationale und synchrone multirelationale Verarbeitung und Analyse, die weitgehend auf den theoretischen Grundlagen der relational analysis (Tagiuri, 1952) basiert und die bis hin zur multikriterialen Konfigurationsauswertung (Dollase, 1974) mittels des relationalen Konfigurationsfrequenzdiagramms fĂŒhrt, wird ein Zeitvergleich ermöglicht, der auch eine fundamentale qualitative Analyse der Sozialbeziehungen zwischen den Erhebungszeitpunkten gestattet und zusĂ€tzlich noch nach intra- und intergeschlechtlichen Beziehungen zu differenzieren vermag. Im Gegensatz zur aufwendigen soziometrischen Analyse gestaltet sich die Untersuchung der nichtsoziometrischen Items mit Aussagen zu den Sozialbeziehungen und zur Schulbefindlichkeit mit konventionellen Verfahren unproblematisch. ZusĂ€tzlich wird berĂŒcksichtigt, dass die Studie Mehrebenendaten analysiert. Neben der Individualebene als zentraler Untersuchungsebene wird daher mittels der Untersuchung von Klassenpaaren eines randomisierten und parallelisierten Subsamples im Zeitvergleich auch die Aggregationsebene Schulklasse untersucht. Von zentralem Interesse ist dabei, wie sich die Ergebnisse der Individualanalyse auf der Klassenebene darstellen. Betrachtet man die wesentlichen Befunde der vorliegenden Studie zusammenfassend, ist ein deutlicher Wandel der GrundschĂŒler in Bezug auf ihre Sozialbeziehungen und deren Perzeption zwischen den Erhebungszeitpunkten festzustellen. Die wichtigsten Befunde der soziometrischen Analyse im Zeitvergleich waren dabei eine Zunahme der PositivitĂ€t intrageschlechtlicher Beziehungen und eine der NegativitĂ€t intergeschlechtlicher. Jungen und MĂ€dchen wĂ€hlten also demnach im Jahr 1996 mehr Kinder des eigenen Geschlechts in ihren Klassen und lehnten gleichzeitig zunehmend die des anderen Geschlechts ab. Diesem Wandel entsprechend zeigte sich auch die Perzeption der Kinder weitgehend verĂ€ndert. Die Ergebnisse der Relationalen Analyse belegten dann, dass der quantitative Wandel der Expansionen der GrundschĂŒler zugleich mit analogen VerĂ€nderungen der BeziehungsqualitĂ€ten einherging. Die Ergebnisse der Analyse der nichtsoziometrischen Items zeigten insgesamt keinen einheitlichen Trend des Wandels der Schulbefindlichkeit, jedoch eine kontrĂ€re VerĂ€nderung der Kinder hinsichtlich ihrer positiven Befindlichkeit innerhalb der Klassen, die bei den MĂ€dchen stieg, wĂ€hrend sie bei den Jungen abnahm. Weiterhin Ă€nderte sich die Einstellung der Kinder zum Alleinsein, zur SchĂŒleranzahl in der Klasse und zum Umgang mit den Peers. Weniger Kinder zogen es 1996 vor, allein zu sein und weniger Klassenkameraden zu haben, wĂ€hrend andererseits auch zunehmend Kinder nicht gerne mit den anderen spielten. Die BerĂŒcksichtigung der vorhandenen Daten als Mehrebenendaten im Rahmen des Klassenpaarvergleichs zeigte, dass insgesamt eine weitreichende Kongruenz der auf der Aggregationsebene SchĂŒler gewonnenen Ergebnisse mit denen der auf Schulklassenebene erhaltenen bestand. Deutlich wurde insgesamt jedoch auch, dass einzelne Klassen in der AusprĂ€gung der VerĂ€nderung erheblich variierten. Wie dem Vergleich zu entnehmen war, konnte dabei eine Streuung auch bei Klassen, die aus einer Schule stammten, im Querschnitts- und Zeitvergleich existieren. Die vorliegenden empirischen Befunde, die eine zunehmende Segregation der Geschlechter im Zeitvergleich charakterisieren, sind im Kontext der angenommenen multifaktoriellen Anlage von Wandelfaktoren in einer Vielzahl von EinflĂŒssen zu vermuten, denn wenn auch die Isolierung von VerĂ€nderungsdeterminanten mit dem durchgefĂŒhrten Untersuchungsdesign nicht möglich war, so lassen verschiedene Untersuchungsbefunde die ErklĂ€rung der vorliegenden VerĂ€nderungen speziell im Makro- und Mikrokontext vermuten. Über die allgemeine Annahme eines Einflusses dieser Kontexte hinaus stellt sich aber zumindest die Frage, welche spezifischen Bedingungen und WirkgrĂ¶ĂŸen als besonders einflussreiche Wandelfaktoren zur ErklĂ€rung der vorliegenden Befunde in Betracht kommen, auch wenn deren relativer ErklĂ€rungswert derzeitig nicht bestimmbar ist. Eine ErklĂ€rung wird in einer zunehmenden Gleichaltrigenorientierung und der damit einhergehenden erhöhten Salienz von Peerbeziehungen vermutet, die sich auch in der VerĂ€nderung der nichtsoziometrischen Items ausdrĂŒckt, da diese zu dem Schluss fĂŒhren können, dass Kinder 1996 aufgeschlossener und kontaktbedĂŒrftiger, aber auch anspruchsvoller im Umgang mit anderen Gleichaltrigen sind. Auch eine sich andeutende verstĂ€rkte Cliquenorientierung der Kinder könnte in Anlehnung an die Balancetheorie (Heider, 1946) möglicherweise die vorliegende Zunahme von Wahlen und Ablehnungen erklĂ€ren. Umfassender und prĂ€ziser zeigt sich aber die favorisierte ErklĂ€rung verĂ€nderter Geschlechtsrollennormen, die mit Hilfe weiterer empirischer Befunde und der social role theory (Eagly, 1987) ein plausibles ErklĂ€rungsmodell fĂŒr die vorliegenden Ergebnisse nahe legt. Die vorgeschlagenen ErklĂ€rungen widersprechen einander dabei nicht, sondern dĂŒrften sich im Rahmen eines multifaktoriellen Modells zur ErklĂ€rung des Zeitwandels ergĂ€nzen und ĂŒberschneiden. Trotzdem unterscheidet sich die ErklĂ€rung der gefundenen VerĂ€nderung durch einen Wandel von Geschlechtsrollennormen insofern von den anderen maßgeblich, als dass sie nicht nur eine Ursache fĂŒr eine vorhandene Segregation im Jahr 1971 und fĂŒr eine Zunahme derselben im Zeitvergleich offeriert, sondern darĂŒber hinaus auch die zunehmende Gleichaltrigen- und Cliquenorientierung erklĂ€ren könnte. Der Bedarf weiterfĂŒhrender Forschung in Bezug auf die vorliegenden Untersuchungsergebnisse und deren ErklĂ€rungen muss betont werden, denn um das Risiko eines Methoden- oder Stichprobenartefaktes auszuschließen, benötigt der Befund der vorliegenden Studie weitere empirische Evidenz, insbesondere da sich die Untersuchung nur auf zwei Zeitpunkte in den Jahren 1971 und 1996 stĂŒtzt. Auch bedarf der favorisierte ErklĂ€rungsansatz weiterer Belege, um derzeitig gerechtfertigter Skepsis entgegentreten zu können und seine Berechtigung im wissenschaftlichen Diskurs zu belegen. Möglichkeiten, wie diese zu erlangen wĂ€ren, werden aufgezeigt. BezĂŒglich der Implikationen der vorliegenden Studie fĂŒr die professionelle Praxis in der Grundschule wird festgehalten, dass das vorgeschlagene ErklĂ€rungsmodell eine wie in dieser Studie gefundene vergleichbare oder gar verschĂ€rfte Segregation der Geschlechter in vielen Schulklassen auch aktuell vermuten lĂ€sst. Aufgrund der Hinweise auf den bedeutsamen Einfluss des Mikrokontextes und mit ihm auch den der Lehrer in einer Klasse erscheint es demnach ratsam, heutige Grundschullehrer zu grĂ¶ĂŸerer SensibilitĂ€t in Bezug auf das Miteinander von Jungen und MĂ€dchen aufzufordern und eine Vermittlung von Handlungsalternativen fĂŒr Lehrer anzustreben, die zu einer Verbesserung des VerhĂ€ltnisses von Jungen und MĂ€dchen fĂŒhren. VorschlĂ€ge, worin diese bestehen können, lassen sich aus sozialpsychologischen Theorien zum Umgang mit Gruppenkonflikten ableiten und bezĂŒglich der vorliegenden Segregation von Jungen und MĂ€dchen formulieren. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie unterstreichen den Handlungsbedarf fĂŒr die Praxis, zumal festgestellt werden muss, dass sich das PhĂ€nomen der Segregation der Geschlechter in Grundschulklassen durchgĂ€ngig durch die Forschungsliteratur zieht, jedoch in der Schulpraxis weitgehend vernachlĂ€ssigt wird. Wie nötig solche Anstrengungen gerade in der Schule sind, verdeutlicht dabei auch die Annahme, dass in den Schulen die traditionellen Muster der Geschlechtstrennung verstĂ€rkt wĂŒrden (Rubin, 1981). Literatur: Asher, S. R., & Coie, J. D. (1990). Peer rejection in childhood. New York, NY: Cambridge University Press. Bagwell, C. L., Schmidt, M. E., Newcomb, A. F., & Bukowski, W. M. (2001). Friendship and peer rejection as predictors of adult adjustment. New Directions for Child and Adolescent Development, 91, 25-49. Cairns, R., Xie, H., & Leung, M.-C. (1998). The popularity of friendship and the neglect of social networks: Toward a new balance. In W. M. Bukowski & A. H. Cillessen (Hrsg.), Sociometry Then and Now: Building on Six Decades of Measuring Children's Experiences with the Peer Group (S. 25-53). San Francisco, CA: Jossey-Bass/Pfeiffer. Dollase, R. (1976). Soziometrische Techniken (2. Aufl.). Weinheim, Basel: Beltz. Eagly, A. H. (1987). Sex differences in social behavior: A social-role interpretation. Hillsdale, NJ: Erlbaum. Heider, F. (1946). Attitudes and cognitive organizations. Journal of Psychology, 21, 107-112. Herzberg, I. (1992). Kinderfreundschaften und Spielkontakte. In Deutsches Jugendinstitut (Hrsg.), Was tun Kinder am Nachmittag? Ergebnisse einer empirischen Studie zur mittleren Kindheit (S. 75-126). MĂŒnchen: Verlag Deutsches Jugendinstitut. Krappmann, L., & Oswald, H. (1995). Alltag der Schulkinder. Beobachtungen und Analysen von Interaktionen und Sozialbeziehungen. Weinheim: Juventa. McDougall, P., Hymel, S., Vaillancourt, T., & Mercer, L. (2001). The consequences of childhood peer rejection. In M. R. Leary (Hrsg.), Interpersonal rejection (S. 213-247). London: Oxford University Press. Oswald, H., & Krappmann, L. (1991). Der Beitrag der Gleichaltrigen zur sozialen Entwicklung von Kindern in der Grundschule. In R. Pekrun & H. Fend (Hrsg.), Schule und Persönlichkeitsentwicklung. Ein ResĂŒmee der LĂ€ngsschnittforschung (S. 201-216). Stuttgart: Enke. Rubin, Z. (1981). Kinderfreundschaften. Stuttgart: Klett-Cotta

    Haben wir in unserer Schulklasse (interkulturelle) Konflikte? : Beurteilungsunterschiede zwischen Eltern, Lehrern und SchĂŒlern

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    Dollase R, Koch K-C. Haben wir in unserer Schulklasse (interkulturelle) Konflikte? : Beurteilungsunterschiede zwischen Eltern, Lehrern und SchĂŒlern. Bielefeld: UniversitĂ€t Bielefeld; 2002.Die Problemwahrnehmung interkultureller Konflikte wird gemeinhin nach einer kurzen Kenntnisnahme des AuslĂ€nderanteils und entsprechender Lehrerurteile als existent angenommen. Bekannt ist, dass hĂ€ufig Ethnisierungen ganz normaler Konflikte zwischen den Kindern bzw. Jugendlichen in einer Schulklasse stattfinden, d.h. interpersonelle Konflikte werden ethnisch gedeutet. Weniger bekannt ist allerdings, dass die Wahrnehmung interkultureller Konflikte offenbar sehr stark perspektivenabhĂ€ngig ist bzw. auch eine sehr hohe Varianz aufweist. In einer Studie an 7800 SchĂŒlerinnen und SchĂŒlern der Sekundarstufe I, ca. 4000 Eltern und rund 400 Lehrerinnen und Lehrern konnte gezeigt werden, dass die Beurteilungen der interkulturellen Konflikthaltigkeit in allen befragten Gruppen stark variiert und fĂŒr ein und dieselbe Schulklasse stark auseinanderklaffen kann. Als Konsequenz fĂŒr die Beratungspraxis werden mehrperspektivisch angelegte Problemfragebögen zur Erfassung der interkulturellen Konflikthaltigkeit empfohlen

    Why do inverse models disagree? A case study with two European CO2 inversions

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    We present an analysis of atmospheric transport impact on estimating CO2 fluxes using two atmospheric inversion systems (CarboScope-Regional (CSR) and Lund University Modular Inversion Algorithm (LUMIA)) over Europe in 2018. The main focus of this study is to quantify the dominant drivers of spread amid CO2 estimates derived from atmospheric tracer inversions. The Lagrangian transport models STILT (Stochastic Time-Inverted Lagrangian Transport) and FLEXPART (FLEXible PARTicle) were used to assess the impact of mesoscale transport. The impact of lateral boundary conditions for CO2 was assessed by using two different estimates from the global inversion systems CarboScope (TM3) and TM5-4DVAR. CO2 estimates calculated with an ensemble of eight inversions differing in the regional and global transport models, as well as the inversion systems, show a relatively large spread for the annual fluxes, ranging between −0.72 and 0.20 PgC yr−1, which is larger than the a priori uncertainty of 0.47 PgC yr−1. The discrepancies in annual budget are primarily caused by differences in the mesoscale transport model (0.51 PgC yr−1), in comparison with 0.23 and 0.10 PgC yr−1 that resulted from the far-field contributions and the inversion systems, respectively. Additionally, varying the mesoscale transport caused large discrepancies in spatial and temporal patterns, while changing the lateral boundary conditions led to more homogeneous spatial and temporal impact. We further investigated the origin of the discrepancies between transport models. The meteorological forcing parameters (forecasts versus reanalysis obtained from ECMWF data products) used to drive the transport models are responsible for a small part of the differences in CO2 estimates, but the largest impact seems to come from the transport model schemes. Although a good convergence in the differences between the inversion systems was achieved by applying a strict protocol of using identical prior fluxes and atmospheric datasets, there was a non-negligible impact arising from applying a different inversion system. Specifically, the choice of prior error structure accounted for a large part of system-to-system differences.</p

    Understanding the biases to sepsis surveillance and quality assurance caused by inaccurate coding in administrative health data

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    Purpose Timely and accurate data on the epidemiology of sepsis are essential to inform policy decisions and research priorities. We aimed to investigate the validity of inpatient administrative health data (IAHD) for surveillance and quality assurance of sepsis care. Methods We conducted a retrospective validation study in a disproportional stratified random sample of 10,334 inpatient cases of age ≄ 15 years treated in 2015–2017 in ten German hospitals. The accuracy of coding of sepsis and risk factors for mortality in IAHD was assessed compared to reference standard diagnoses obtained by a chart review. Hospital-level risk-adjusted mortality of sepsis as calculated from IAHD information was compared to mortality calculated from chart review information. Results ICD-coding of sepsis in IAHD showed high positive predictive value (76.9–85.7% depending on sepsis definition), but low sensitivity (26.8–38%), which led to an underestimation of sepsis incidence (1.4% vs. 3.3% for severe sepsis-1). Not naming sepsis in the chart was strongly associated with under-coding of sepsis. The frequency of correctly naming sepsis and ICD-coding of sepsis varied strongly between hospitals (range of sensitivity of naming: 29–71.7%, of ICD-diagnosis: 10.7–58.5%). Risk-adjusted mortality of sepsis per hospital calculated from coding in IAHD showed no substantial correlation to reference standard risk-adjusted mortality (r = 0.09). Conclusion Due to the under-coding of sepsis in IAHD, previous epidemiological studies underestimated the burden of sepsis in Germany. There is a large variability between hospitals in accuracy of diagnosing and coding of sepsis. Therefore, IAHD alone is not suited to assess quality of sepsis care

    Speeding up Energy System Models - a Best Practice Guide

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    Background Energy system models (ESM) are widely used in research and industry to analyze todays and future energy systems and potential pathways for the European energy transition. Current studies address future policy design, analysis of technology pathways and of future energy systems. To address these questions and support the transformation of today’s energy systems, ESM have to increase in complexity to provide valuable quantitative insights for policy makers and industry. Especially when dealing with uncertainty and in integrating large shares of renewable energies, ESM require a detailed implementation of the underlying electricity system. The increased complexity of the models makes the application of ESM more and more difficult, as the models are limited by the available computational power of today’s decentralized workstations. Severe simplifications of the models are common strategies to solve problems in a reasonable amount of time – naturally significantly influencing the validity of results and reliability of the models in general. Solutions for Energy-System Modelling Within BEAM-ME a consortium of researchers from different research fields (system analysis, mathematics, operations research and informatics) develop new strategies to increase the computational performance of energy system models and to transform energy system models for usage on high performance computing clusters. Within the project, an ESM will be applied on two of Germany’s fastest supercomputers. To further demonstrate the general application of named techniques on ESM, a model experiment is implemented as part of the project. Within this experiment up to six energy system models will jointly develop, implement and benchmark speed-up methods. Finally, continually collecting all experiences from the project and the experiment, identified efficient strategies will be documented and general standards for increasing computational performance and for applying ESM to high performance computing will be documented in a best-practice guide

    A Dual-Species Atom Interferometer Payload for Operation on Sounding Rockets

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    We report on the design and the construction of a sounding rocket payload capable of performing atom interferometry with Bose-Einstein condensates of 41 K and 87 Rb. The apparatus is designed to be launched in two consecutive missions with a VSB-30 sounding rocket and is qualified to withstand the expected vibrational loads of 1.8 g root-mean-square in a frequency range between 20–2000 Hz and the expected static loads during ascent and re-entry of 25 g. We present a modular design of the scientific payload comprising a physics package, a laser system, an electronics system and a battery module. A dedicated on-board software provides a largely automated process of predefined experiments. To operate the payload safely in laboratory and flight mode, a thermal control system and ground support equipment has been implemented and will be presented. The payload presented here represents a cornerstone for future applications of matter wave interferometry with ultracold atoms on satellites

    Solar Sails for Planetary Defense and High-Energy Missions

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    20 years after the successful ground deployment test of a (20 m)ÂČ solar sail at DLR Cologne, and in the light of the upcoming U.S. NEAscout mission, we provide an overview of the progress made since in our mission and hardware design studies as well as the hardware built in the course of our solar sail technology development. We outline the most likely and most efficient routes to develop solar sails for useful missions in science and applications, based on our developed ‘now-term’ and near-term hardware as well as the many practical and managerial lessons learned from the DLR-ESTEC GOSSAMER Roadmap. Mission types directly applicable to planetary defense include single and Multiple NEA Rendezvous ((M)NR) for precursor, monitoring and follow-up scenarios as well as sail-propelled head-on retrograde kinetic impactors (RKI) for mitigation. Other mission types such as the Displaced L1 (DL1) space weather advance warning and monitoring or Solar Polar Orbiter (SPO) types demonstrate the capability of near-term solar sails to achieve asteroid rendezvous in any kind of orbit, from Earth-coorbital to extremely inclined and even retrograde orbits. Some of these mission types such as SPO, (M)NR and RKI include separable payloads. For one-way access to the asteroid surface, nanolanders like MASCOT are an ideal match for solar sails in micro-spacecraft format, i.e. in launch configurations compatible with ESPA and ASAP secondary payload platforms. Larger landers similar to the JAXA-DLR study of a Jupiter Trojan asteroid lander for the OKEANOS mission can shuttle from the sail to the asteroids visited and enable multiple NEA sample-return missions. The high impact velocities and re-try capability achieved by the RKI mission type on a final orbit identical to the target asteroid‘s but retrograde to its motion enables small spacecraft size impactors to carry sufficient kinetic energy for deflection

    In-Orbit Performance of the GRACE Follow-on Laser Ranging Interferometer

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    The Laser Ranging Interferometer (LRI) instrument on the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) Follow-On mission has provided the first laser interferometric range measurements between remote spacecraft, separated by approximately 220 km. Autonomous controls that lock the laser frequency to a cavity reference and establish the 5 degrees of freedom two-way laser link between remote spacecraft succeeded on the first attempt. Active beam pointing based on differential wave front sensing compensates spacecraft attitude fluctuations. The LRI has operated continuously without breaks in phase tracking for more than 50 days, and has shown biased range measurements similar to the primary ranging instrument based on microwaves, but with much less noise at a level of 1 nm/Hz at Fourier frequencies above 100 mHz. © 2019 authors. Published by the American Physical Society
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