Heidelberger Umweltphysiker bei Ballonkampagne in Nordschweden

Wissenschaftler erhoffen sich verbessertes Verständnis der Erdatmosphäre

08.05.2003

Vom 26. Februar bis 4. April 2003 fand in Kiruna/Nordschweden eine von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) koordinierte Ballonkampagne zur Validierung der Instrumente des Umweltsatelliten ENVISAT statt. An Bord dieses großen europäischen Umweltsatelliten, der am 1 März 2002 von einer Ariane-5 Rakete vom Raketenstartplatz Kourou, Französisch Guyana, ins All gebracht worden war, befinden sich zehn hochmoderne Sensoren, unter anderem die atmosphärischen Instrumente SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) und MIPAS (Middle Infrared Passive Atmospheric Sounder). Mit diesen optischen Sensoren lassen sich vom Weltraum aus weltweit Phänomene wie das stratosphärische Ozonloch und die Emission von Treibhausgasen in die Atmosphäre untersuchen. Auch das Ausmaß der Luftverschmutzung durch menschliche und natürliche Prozesse, wie Emissionen aus Industrie und Verkehr, durch Waldbrände, Vulkanausbrüche und Blitze wird erfasst.

An dieser Validierungs-Messkampagne waren auch Heidelberger Wissenschaftler des Instituts für Umweltphysik (IUP) beteiligt, die im Rahmen einer seit 1996 bestehenden deutsch-französischen Kooperation mit dem Laboratoire de Physique Moléculaire et Application der Universität Paris VI von mehreren Startplätzen Ballonflüge in die Stratosphäre durchführen.

Das Ballonexperiment besteht aus einer 570 kg schweren Gondel, die von einem 150 000 m3 fassenden Ballon in eine Höhe von etwa 32 km getragen wird. Die an Bord installierten optischen Messinstrumente spektroskopieren dabei das direkte Sonnenlicht in dem gleichen Spektralintervall (im UV, Sichtbaren und nahen Infraroten) wie die beiden ENVISAT Instrumente. Aus der spektralen (farblichen) Veränderung des Sonnenlichtes durch atmosphärische Prozesse kann man dann auf die Konzentrationen von Umweltschadstoffe schließen (z.B. Ozon, Stickstoffdioxid, ozonschädliche Halogenoxide etc.). Zur Auswertung der Meßdaten wird von den Heidelberger Forschern das von ihnen maßgeblich entwickelte Messverfahren der Differentiellen Optischen Absorptionsspektroskopie (DOAS) eingesetzt, das auch auf dem ENVISAT Satelliten zum Einsatz kommt.

Die Heidelberger Wissenschaftler erhoffen sich aus ihren Aktivitäten, die vor allem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unterstützt werden, neben der Validation der ENVISAT-Geräte ein besseres Verständnis der luftchemischen und klimatischen Veränderungen in der Erdatmosphäre.

Die Teilnahme der optischen Ballon-Gruppe des Instituts für Umweltphysik der Universität Heidelberg an dieser Kampagne ist Teil des deutschen Beitrages zur Validation von SCIAMACHY - das, koordiniert durch die Institute für Umweltphysik der Universitäten Heidelberg und Bremen - aus 23 Einzelprojekten mit mehr als 60 Wissenschaftlern besteht.

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