Erfolgreicher Erstflug für OSAS-B mit einem Stratosphärenballon

Erfolgreicher Erstflug für OSAS-B mit einem Stratosphärenballon

  • Weltweit erstes ballongestütztes Terahertz-Heterodynspektrometer zur Messung von atomaren Sauerstoff in der oberen Erdatmosphäre
  • Atomarer Sauerstoff spielt wichtige Rolle für die Korrosion und Abbremsung von niedrig fliegenden Satelliten und als Indikator für den Klimawandel in der oberen Atmosphäre
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Erdbeobachtung, Klimawandel

Vom 29.08.-11.09. hat das DLR-Institut für Optische Sensorsysteme an der europäischen HEMERA-Ballonflug-Kampagne im Esrange Space Center in Nordschweden teilgenommen. Ziel war die Messung von atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und Thermosphäre der Erde mit dem speziell dafür entwickelten Spektrometer OSAS-B (Oxygen Spectrometer for Atmospheric Science from a Balloon). OSAS-B ist ein Heterodynspektrometer und misst atomaren Sauerstoff bei einer Frequenz von 4,7 THz (Wellenlänge: 63 µm).

Atomarer Sauerstoff tritt in einer Höhe von 80 bis über 500 km auf und ist wesentlich für die Korrosion und Abbremsung von Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen verantwortlich. Er spielt außerdem eine wichtige Rolle in der Photochemie und Energiebilanz der oberen Atmosphäre und ist ein Indikator für den Klimawandel und dessen Auswirkungen auf die Temperatur und Dichte dieser Atmosphärenregion.

Das OSAS-B-Instrument basiert auf einem supraleitenden Hot-Electron-Bolometer als Detektor und einem Quantenkaskadenlaser als Lokaloszillator, die in einem Kryostaten bei 4,3 K (-269°C) bzw. 60 K (-213 °C) betrieben werden. Es ist das weltweite erste seiner Art, das auf einem Stratosphärenballon zum Einsatz kommt. Die maximale Höhe, die bei diesem Erstflug erreicht wurde, ist 32,8 km, bei einer Gesamtflugdauer von 10 Stunden. Die Technologie für OSAS-B hat ihren Ursprung in der Entwicklung des GREAT-Instrument auf SOFIA. HEMERA ist ein europäisches Infrastrukturprojekt für die Bereitstellung von Flügen mit Stratosphärenballons.

Mit OSAS-B gemessenes Spektrum von atomaren Sauerstoff (3P1-3P2 Feinstrukturübergang, 0° Elevation).