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Forscher messen vom Weltraum aus die Temperatur der oberen Atmosphäre

FZJ misst Temperatur der oberen Atmosphäre : Technik kreist in 1100 Kilometern Höhe

Vom Weltraumbahnhof Jiuquan in Nordwest-China startete im Dezember 2018 eine Rakete. Mit an Bord: ein Satellit zum Test eines neuen Kommunikationssystems zur Internetversorgung. Eingebaut ist das Jülicher Spektrometer „AtmoSHINE“.

Entwickelt von Atmosphärenphysikern und Elektronikingenieuren des Forschungszentrums Jülich (FZJ) sowie der Bergischen Universität Wuppertal, soll es Temperaturen in der oberen Atmosphäre messen.

Inzwischen hat der Satellit seine Umlaufbahn erreicht und umkreist die Erde in einer Höhe von 1100 Kilometern. Nach einer Testphase steht fest: Das Spektrometer funktioniert auch unter harschen Weltraumbedingungen einwandfrei. Erste Messdaten wurden heruntergeladen und werden ausgewertet. Sie dienen einer verbesserten Klimamodellierung. „Wir erwarten, dass wir über die geplante Lebensdauer des Satelliten von mindestens einem Jahr in einer Höhe von 90 Kilometern räumlich hochaufgelöste Temperaturverteilungen in einer mehrere Kilometer dicken Atmosphärenschicht messen können“, erläutert Dr. Martin Kaufmann vom Institut für Stratosphärenforschung des FZJ.

„Auf Basis dieser Daten hoffen wir, das Verhalten von sogenannten Schwerewellen in der Atmosphäre besser zu verstehen. Sie spielen für die Klimamodellierung eine wichtige Rolle“, ergänzt Prof. Ralf Koppmann von der Bergischen Universität Wuppertal. Das erfolgreiche Projekt sei ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Entwicklung einer Mini-Satelliten-Konstellation zur Erforschung der Dynamik der Atmosphäre.

Nur ein Jahr Entwicklungszeit

Das von den Wissenschaftlern und Ingenieuren des Jülicher Zentralinstituts für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA) entwickelte Spektrometer basiert auf einem Konzept, das im März 2017 im Rahmen des Rexus-Programms erfolgreich auf einer Höhenforschungsrakete unter weltraumnahen Bedingungen getestet wurde. Das Jülicher Team um Martin Kaufmann und Prof. Stefan van Waasen vom ZEA hatte mit den Kollegen aus Wuppertal nur knapp ein Jahr Zeit, um das neue Instrument zu bauen und zu testen. „Wir haben in kürzester Zeit ein frei konfigurierbares Messsystem, basierend auf modernsten Technologien, entwickelt, das sich hiermit für weitere Missionen qualifiziert hat und neue Anwendungsgebiete ermöglichen wird“, so Stefan van Waasen. Bereits im März 2018 musste das Gerät für den Einbau in den Satelliten und die danach notwendigen Tests in China abgegeben werden.