17. Juli 2015

Forschungsflugzeug HALO: Auf der Langstrecke für Messungen im asiatischen Sommermonsun

Forschungsflieger HALO: Bereit zum Flug
Bild 1/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Forschungsflieger HALO: Bereit zum Flug

Der Forschungsflieger HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist für Langstrecken bis 8000 Kilometer sowie Höhen bis 15 Kilometern ausgelegt.

Ausgerüstet für die OMO-Messkampagne
Bild 2/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Ausgerüstet für die OMO-Messkampagne

Mit speziellen Messvorrichtungen ausgerüstet fliegt der DLR-Forschungsflieger HALO für die Mission OMO (Oxidation Mechanism Observations) in das Einflussgebiet des asiatischen Sommermonsuns über der Arabischen See, dem Indischen Ozean, dem Golf von Bengalen und dem östlichen Mittelmeer. Insgesamt fünf Wochen lang spüren die Atmosphärenforscher die Schadstoff-Emissionen auf, die der Monsun vom Boden bis in große Höhen befördert und großräumig verteilt.

Flieger HALO: 100000 Kilometer durch den asiatischen Sommermonsun
Bild 3/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Flieger HALO: 100000 Kilometer durch den asiatischen Sommermonsun

Rund 120 Stunden Flugzeit und insgesamt etwa 100 000 Kilometer mit dem DLR-Forschungsflieger HALO haben die Atmosphärenforscher der Mission OMO (Oxidation Mechanism Observations) für ihre Mess-Kampagne eingeplant. Dabei soll mit zwölf Instrumenten an Bord unter anderem die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre untersucht werden. Die Mission wird gemeinsam von DLR, dem Max-Planck-Institut für Chemie, dem Forschungszentrum Jülich, dem Karlsruhe Institute for Technology und den Universitäten Bremen, Heidelberg, Leipzig und Wuppertal durchgeführt. Die wissenschaftliche Leitung der Mission liegt beim Max-Planck-Institut für Chemie.

Forschen während des Flugs
Bild 4/5, Quelle: MPI für Chemie.

Forschen während des Flugs

Während der Messflüge mit Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bedienen jeweils vier Wissenschaftler die ingesamt zwölf Instrumente an Bord, mit denen die chemische Zusammensetzung der Luft untersucht wird.

HALO: Vollgepack mit Messinstrumenten für den Flug in den Monsun
Bild 5/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

HALO: Vollgepack mit Messinstrumenten für den Flug in den Monsun

Insgesamt zwölf Instrumente sind mit an Bord, wenn Forschungsflieger HALO des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zu Messflügen in den asiatischen Sommermonsun fliegt.

Vollgepackt mit mehr als zwölf Messinstrumenten macht sich der Forschungsflieger HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am 21. Juli 2015 auf den Weg nach Zypern. Von dort aus geht es dann für Messflüge in das Einflussgebiet des asiatischen Sommermonsuns über der Arabischen See, dem Indischen Ozean, dem Golf von Bengalen und dem östlichen Mittelmeer. Insgesamt fünf Wochen lang spüren die Atmosphärenforscher bei der Mission OMO (Oxidation Mechanism Observations) die Schadstoff-Emissionen auf, die der Monsun vom Boden bis in große Höhen befördert und großräumig verteilt. "Mit OMO messen wir erstmals vollständig die chemische Luftzusammensetzung in diesem Atmosphärenphänomen ", sagt Dr. Hans Schlager, Atmosphärenforscher am DLR-Institut für Physik der Atmosphäre und zuständig für die wissenschaftliche Beteiligung des DLR an der Mission. "Wir wollen mit diesen Daten den Einfluss des Monsuns auf die großräumige Verteilung von Luftverunreinigungen und auf die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre bestimmen."

Messdaten in Echtzeit

Rund 120 Stunden Flugzeit und insgesamt etwa 100 000 Kilometer haben die Forscher für ihre Mess-Kampagne eingeplant. Dabei ist DLR-Flieger HALO auf Flüge mit einer Reichweite von bis zu 8000 Kilometern und in einer Höhe von bis 15 Kilometern ausgelegt - und erlaubt so die entsprechenden Flugstrecken, die für die Messungen im riesigen Monsun-Gebiet notwendig sind. "Der asiatische Sommermonsun ist ein sehr großräumiges Phänomen und verteilt Emissionen aus Indien und Südostasien auf ein Gebiet vom östlichen Mittelmeer bis nach China", betont DLR-Atmosphärenforscher Hans Schlager. Selbst für Langstreckenflieger HALO ist der asiatische Sommermonsun aber zu weiträumig, und so wechselt das Team nach zwei Wochen auf die maledivische Insel Gan, um von dort aus weitere Flüge im östlichen Bereich des Monsuns durchzuführen. DLR-Atmosphärenforscher Hans Schlager und seine Kollegen werden die schöne Umgebung allerdings eher nicht zu sehen bekommen, denn sie sitzen entweder im Forschungsflieger bei ihren Messinstrumenten oder am Boden in einem Flugzeughangar, wo die im Flug gemessenen Daten in Echtzeit online zur ersten Begutachtung zur Verfügung stehen.

Selbstreinigungskraft der Atmosphäre

Im Fokus der Mission OMO steht die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre, die im Monsun-Gebiet besonders gut untersucht werden kann. Schadstoffe, die am Boden emittiert und durch die gigantischen Luftströmungen des Monsun bis in eine Höhe von 15 Kilometern transportiert werden können, reagieren in der Atmosphäre zu wasserlöslichen Verbindungen, die dann "ausgewaschen" und abgeregnet werden können. "Mit HALO und seiner Messinstrumentierung haben wir ein optimales "Fliegendes Labor" für unsere OMO-Untersuchungen", erläutert DLR-Wissenschaftler Hans Schlager. In Echtzeit werden dabei beispielsweise vom DLR Stickoxide gemessen, eine Schlüsselkomponente für die Ozonbildung, und auch Schwefeldioxid, das wichtigste Aerosol-Vorläufergas.

"Ein verbessertes Verständnis der dynamischen und luftchemischen Prozesse in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre ist eine der Voraussetzungen, um die Auswirkung des Luftverkehrs auf die Atmosphäre besser bestimmen zu können - ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten an unserem Institut", sagt Prof. Markus Rapp, Direktor des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre. Bei der Luftchemie spielen sehr reaktive Verbindungen, sogenannte Hydroxylradikale, eine Schlüsselrolle, die ebenfalls bei OMO gemessen werden. Sie sind für die Oxidationsreaktionen in der Atmosphäre besonders bedeutsam und werden daher auch als "Waschmittel" der Atmosphäre bezeichnet.

Optimierung der Klimamodelle

Die OMO-Mission wird gemeinsam von DLR, dem Max-Planck-Institut für Chemie, dem Forschungszentrum Jülich, dem Karlsruhe Institute for Technology und den Universitäten Bremen, Heidelberg, Leipzig und Wuppertal durchgeführt. Die wissenschaftliche Leitung der Mission liegt beim Max-Planck-Institut für Chemie.

Am 26. August 2015 wird HALO dann wieder am heimischen Flughafen des DLR in Oberpfaffenhofen aufsetzen. Die gemessenen Daten werden anschließend detailliert an den beteiligten Forschungseinrichtungen und Universitäten ausgewertet: "Jeder der Partner fügt mit seinen Messungen bei OMO einen wichtigen Baustein zum Gesamtbild der Chemie im asiatischen Sommermonsun bei", betont DLR-Wissenschaftler Hans Schlager. Das DLR-Institut für Physik der Atmosphäre nutzt die OMO-Daten zudem nicht nur für luftchemische Forschungsfragen, sondern auch zur Evaluierung und Optimierung seines Chemie-Klimamodells.

Kontakt
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    Strategische Kommunikation Raumfahrt
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Programmstrategie Raumfahrtforschung und -technologie
    Telefon: +49 2203 601-3882
    Hansestraße 115
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  • Prof. Dr. Markus Rapp
    Institutsdirektor
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Institut für Physik der Atmosphäre
    Telefon: +49 8153 28-2521
    Telefax: +49 8153 28-1841
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  • Dr. Hans Schlager
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Institut für Physik der Atmosphäre
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    Münchner Straße  20
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  • Flieger HALO: 100000 Kilometer durch den asiatischen Sommermonsun

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    Rund 120 Stunden Flugzeit und insgesamt etwa 100 000 Kilometer mit dem DLR-Forschungsflieger HALO haben die Atmosphärenforscher der Mission OMO (Oxidation Mechanism Observations) für ihre Mess-Kampagne eingeplant. Dabei soll mit zwölf Instrumenten an Bord unter anderem die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre untersucht werden. Die Mission wird gemeinsam von DLR, dem Max-Planck-Institut für Chemie, dem Forschungszentrum Jülich, dem Karlsruhe Institute for Technology und den Universitäten Bremen, Heidelberg, Leipzig und Wuppertal durchgeführt. Die wissenschaftliche Leitung der Mission liegt beim Max-Planck-Institut für Chemie.
  • Forschen während des Flugs

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    Während der Messflüge mit Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bedienen jeweils vier Wissenschaftler die ingesamt zwölf Instrumente an Bord, mit denen die chemische Zusammensetzung der Luft untersucht wird.
  • HALO: Vollgepack mit Messinstrumenten für den Flug in den Monsun

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