In der Atmosphäre über Lappland: Klimaforschung mit Stratosphärenballons

BEXUS 29: Atmosphärenphysik und Planetenforschung

"BEXUS 29 ist in der diesjährigen Kampagne vor BEXUS 28 gestartet, da auf der Gondel von BEXUS 29 nur vier Experimente untergebracht waren", erklärte Dr. Michael Becker, DLR Programmleiter des REXUS/BEXUS-Programms. "Daher konnte die Nutzlast für den Start schneller vorbereitet werden als die Gondel von BEXUS 28 mit fünf Experimenten. Trotz widriger Wetterbedingungen mit Wind und beginnendem Schneefall war der Ballonflug sehr erfolgreich. Die Teams haben eine Menge Daten gesammelt und werden diese in den kommende Wochen und Monaten auswerten."

Das Team TANOS (Thermal Atmospheric Neutron Observation System) untersuchte den Fluss von thermalen Neutronen in der Atmosphäre. Die Studierenden der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel entwickelten dafür einen Detektor auf Basis einer Gadoliniumfolie, mit der man den Fluss thermaler Neutronen in der Atmosphäre messen kann. Bisher gibt es nur wenige Verfahren, die es ermöglichen, thermale Neutronen zu messen. Diese entstehen durch Interaktion von kosmischer Strahlung mit Partikeln in der Atmosphäre als sogenannte sekundäre Neutronen. Diese Neutronen sind relativ langsam, weisen eine geringe Energie auf und lassen sich vor allem in der Stratosphäre in einer Höhe von 20 Kilometern finden.

Das Experiment IROCS (Influence of Radiation On Charged Spheres) ging der Frage nach, wie sich aus interstellarem Staub ein Planet bilden kann. Es konzentrierte sich dabei auf die physikalischen Prozesse, die bei Teilchen mit einer Größe im Zentimeter- bis Dezimeterbereich für deren Zusammenklumpen (Aggregation) verantwortlich sind. Das Team der Universität Duisburg-Essen entwickelte das Experiment, um solche geladenen Teilchen und deren Aggregation in der Stratosphäre zu untersuchen. In Schwerelosigkeitsexperimenten auf der Internationalen Raumstation ISS und im Fallturm hatten die Nachwuchswissenschaftler bereits Partikel und deren Ladung nach Kollisionen analysiert. Mit dem Experiment IROCS betrachten die Sutdierenden nun den Einfluss der kosmischen Strahlung auf die Ladung und damit die Aggregation von kollisionsbedingten, geladenen Partikeln während des Fluges in Abhängigkeit von der Flughöhe. Die Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler erhoffen sich dadurch ein besseres Verständnis der Enstehung von Planeten.

Mit an Bord von BEXUS 29 war auch das Experiment des Teams SHADE (SDR Helix Antenna Deployment Experiment) der Universität Thessaloniki aus Griechenland, das einen Entfaltungs- und Anzeigemechanismus für eine Helix-Antenne für die Satellitenkommunikation testete. Das Team R2C2 der Luleå University of Technology in Schweden wollte mehr darüber erfahren, was die Radartechnologie und spezielle Materialien für die Navigation von Höhenforschungsballons leisten können.

Experimente für die Atmosphären- und Klimaforschung auf BEXUS 28

Am 25. Oktober soll mit BEXUS 28 der zweite Forschungsballon der Kampagne starten. Mit dabei sind die Experimente von zwei Studierendenteams der Technischen Universität Dresden.

Das Team Gamma-Volantis der Technischen Universität Dresden will unter realen Bedingungen neuartige miniaturisierte Sensoren für Ozon und relative Luftfeuchte während des Flugs in der Stratosphäre testen. Während der Mission wird die Zusammensetzungen von verschiedenen Schichten der Atmosphäre gemessen. Ziel ist es, die dynamische Ozonverteilung in der Atmosphäre besser überwachen zu können, die einen großen Einfluss auf das Klima der Erde hat. Außerdem können solche Ozonsensoren in der Medizin und der Ozonüberwachung verwendet werden.

Das Team OOXYGEN (Organic Oxygen Sensor Reference Experiment), ebenfalls von der TU Dresden, konzentriert sich mit seinem Experiment auf die Messung und damit die detaillierte Beobachtung von Sauerstoff in der Atmosphäre. Während des Fluges wird die Sauerstoffkonzentration gemessen und ein sogenanntes Konzentrationsprofil erstellt. Der hierfür verwendete neuartige Sensor ist einfacher und kostengünstiger und daher auch interessant für technische Anwendungen wie bei Verbrennungsprozessen in Automobilen oder in Kraftwerken.