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PHOCUS

Particles, Hydrogen and Oxygen Chemistry in the Upper Summer Mesosphere

FWF Project 22613-N21

 

Zusammenfassung

Nach verschiedenen, durchaus seriösen, Abschätzungen treffen täglich zwischen weniger als 10 und mehr als 100 Tonnen Meteormaterial auf die Erdatmosphäre; der überwiegende Teil dieser Meteoriten ist zu klein um vom Boden aus gesehen zu werde und auch zu klein um bis zur Erdoberfläche zu gelangen. Diese Kleinstmeteoriten verdampfen und bilden, nach gängigen Theorien, die Nukleationskerne an den sich Eispartikel anlagern können. Die so entstehenden Eiswolken, die unter speziellen Bedingungen in der Mesosphäre entstehen (70 bis 90 km) können vom Boden aus beobachtet werden (NLC = Noctilucent Clouds; nachtleuchtende Wolken). Die Auftretenswahrscheinlichkeit und die Höhe dieser Wolken hat sich – innerhalb der Genauigkeit der Triangulation – in den letzten 100 Jahren nicht geändert, während deren Helligkeit, die seit etwa 20 Jahren von Satelliten aus gemessen wird, merklich erhöht hat. Der Versuch einen Zusammenhang zwischen diesem Phänomen und von Menschen gemachten Veränderung seit Beginn der Industrialisierung der unteren Atmosphäre ist ein aktuelles Forschungsthema. Ein fundiertes Verständnis der Bildung dieser Wolken und der damit im Zusammenhang stehender Radarechos, erfordert eine gründliche Untersuchung aller in Frage kommenden Parameter (Feuchtigkeit, Temperatur, Staubmessung, etc.). Im Sommer 2011 wurde eine für diese Aufgabe ausgestattete Höhenforschungsrakete von Nordschweden gestartet. Unter den zahlreichen Meßgeräten war vor allem ein neuartiges Mikrowellenradiometer um den Wassergehalt in der Mesosphäre zu bestimmen. Weitere Geräte dienten zur Messung der Neutraltemperatur, der Größe der Meteorpartikel und der Bestimmung des atomaren Sauerstoffs; der österreichische Anteil waren Geräte zu Messung von Plasmaparameter (Elektronen- und Ionendichten). Die Daten dieser Nutzlast stellen einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der extrem kalten, polaren Mesosphäre dar, und in weitere Folge auch für die globale Atmosphäre, inklusive globaler Erwärmung.

Payload and second stage of the rocket motor with launch crew and experimenters © TU Graz/IKS
Complete two-stage sounding rocket PHOCUS being elevated © TU Graz/IKS
Kontakt
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Martin Friedrich,

Ao.Univ.-Prof.i.R. Dipl.-Ing. Dr.techn.

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