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Forscher messen vom Weltraum aus die Temperatur der oberen Atmosphäre

Jülich, 18. Januar 2019 – 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 Spektrometer "AtmoSHINE". Entwickelt von Atmosphärenphysikern und Elektronikingenieuren des Forschungszentrums Jülich 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 bereits heruntergeladen und werden derzeit ausgewertet. Sie dienen einer verbesserten Klimamodellierung.

atmoshine-launchStart der chinesischen Rakete am 22. Dezember 2018
Copyright: Weltraumzentrum Jiuquan

"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 Forschungszentrums Jülich. "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.

DetektorDas AtmoShine-Spektrometer vor dem Einbau in den Satelliten.
Copyright: ZEA-2

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 zusammen 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.

Interferogramm"First light" im Januar 2019. Dieses auf den ersten Blick unspektakuläre Bild sorgt für Begeisterung. Aus 3000 km Entfernung sieht der Satellit die leuchtende Erdatmosphäre am Horizont. Aus den senkrechten Streifen leiten die Forscher die Temperatur ab.
Copyright: Uni Wuppertal/Forschungszentrum Jülich

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7)

Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik, Bereich Systeme der Elektronik (ZEA-2)

Ansprechpartner:

Dr. Martin Kaufmann, Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7)
Tel.: 02461 61-5250
E-Mail: m.kaufmann@fz-juelich.de

Prof. Stefan van Waasen, Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik, Bereich Systeme der Elektronik (ZEA-2)
Tel.: 02461 61-9400
E-Mail: s.van.waasen@fz-juelich.de

Prof. Ralf Koppmann, Bergische Universität Wuppertal, Institut für Atmosphären- und Umweltforschung
Tel.: 0202 439-2605
E-Mail: koppmann@uni-wuppertal.de

Pressekontakt:

Erhard Zeiss
Pressereferent, Forschungszentrum Jülich
Tel.: 02461 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de