Deutsches Spektrometer nimmt Arbeit auf Aus 1100 Kilometern die Temperatur in der Atmosphäre messen

Kommunikation, Weltraumbeobachtung oder Filmübertragung – die immer zahlreicher werdenden Satelliten, die um die Erde kreisen, haben vielfältige Aufgaben. Ein im Dezember 2018 ins Weltall gebrachter Satellit hat eine besondere Ladung an Bord: Ein von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich sowie der Bergischen Universität Wuppertal entwickeltes Spektrometer soll Temperaturen in der Erdatomsphäre messen. Hiermit sollen bessere Klimamodelle möglich werden.

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Jülich – 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.

Wichtig für Klimamodelle

„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 so genannten 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.

Knapp ein Jahr für Bau und Tests des Spektrometers

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.

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