ESA-Ballonkampagne zur Messung von atomarem Sauerstoff in der oberen Erdatmosphäre mit dem DLR Spektrometer OSAS-B

Atomarer Sauerstoff ist die vorherrschende Spezies in der oberen Erdatmosphäre zwischen 80 und 600 km. Genaue Messungen sind wichtig für die Modellierung der Mesosphäre und unteren Thermosphäre, insbesondere in Hinblick auf Vorhersagen des „Drag“-Effekts für Satelliten und Weltraumschrott in niedrigen Erdorbits, also deren Abbremsung in der Restatmosphäre. Vier Mitarbeiter des DLR-Instituts für Weltraumforschung (Enrico Dietz, Lukas Jehna, Alexey Semenov und Martin Wienold) haben mit dem vom Institut entwickelten OSAS-B (Oxygen Spectrometer for Atmospheric Science on a Balloon) Instrument in der Zeit vom 17. bis 30. August an der Stratosphären-Ballon-Kampagne „Keystone TVBallet“ der ESA teilgenommen. Dabei handelt es sich um eine Messkampagne zur Vorbereitung der Satellitenmission „Keystone“, einer Mission im Rahmen des Earth Explorer Programms der ESA. OSAS-B ist ein Heterodynspektrometer zur Messung der Emission von atomarem Sauerstoff bei 2.1 und 4.7 THz. Diese beiden Übergänge sind die einzigen die in der Atmosphäre thermisch angeregt sind damit direkt Information über die lokale Temperatur und Konzentration enthalten. Die Messungen wurden parallel mit Messungen des kanadischen OSIRIS-Instruments der University of Saskatchewan durchgeführt. OSIRIS ist ein UV/VIS Spektrometer, welches parallel zu OSAS-B die grüne 577 nm-Emission von atomarem Sauerstoff misst, die sich kurz nach Sonnenuntergang beobachten lässt, und auch für Polarlichter verantwortlich ist. Ziel der Kampagne ist es durch die gemeinsame Auswertung verschiedener Messmethoden ein besseres Verständnis des atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre zu entwickeln, um so zukünftige Satellitenmissionen vorzubereiten.