Oldenburger Studenten nehmen am DLR Studentenprogramm "REXUS/BEXUS" teil

Wie sehen Sonnenspektren in unterschiedlichen Schichten der Atmosphäre aus? 

"Hat jemand eine knackige Idee?" Mit dieser Frage weckte Prof. Dr. Engel, Leiter der Arbeitsgruppe "Statistische Physik" an der Universität Oldenburg, das Interesse der Studenten am Programm "REXUS/BEXUS". REXUS/BEXUS ist ein Programm der Deutschen Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie der Swedish Space Corporation (SSC), die gemeinsam naturwissenschaftlich interessierten Studenten die Möglichkeit bieten, eigens entwickelte Experimente in einer Überschall-Rakete (Rexus) oder einem Stratosphären-Ballon (Bexus) durchzuführen.

Thomas Albin, Florian Grimsmann und Henning Elbers von der Universität Oldenburg sowie Dirk Winzier und Markus Tomazic von der TFH Bochum entwickelten - unterstützt von den AGs "Meeresphysik" (Leitung DP Dr. Reuter) und "Ultraschnelle Nano-Optik" (Leitung Prof. Dr. Lienau) - einen Versuchsaufbau, mit dem es möglich sein soll, die Änderungen des Sonnenspektrums in Abhängigkeit zur Höhe zu messen. Bedingt durch verschiedene Gasschichten in der Atmosphäre (z.B. die Ozonschicht) werden verschiedene Spektralbereiche des Lichts unterschiedlich stark abgeschwächt. Passiert man diese Schichten mit steigender Höhe, so müssten sich auch Änderungen im Spektrum bemerkbar machen. Die Messung dieses Effektes soll mit Hilfe einer Messapparatur an Bexus erfolgen. Im Idealfall wird dieser Ballon eine Maximalhöhe von 35000 Metern erreichen.

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Sonnenspektren bei unterschiedlichen Höhen, zum einen auf Normal Null (sea level, hellgrau) und außerhalb der Erdatmosphäre (outside atmosphere, mittelgrau). Aufgetragen ist die Bestrahlungsstärke in Abhängigkeit zur Wellenlänge. Auf NN sind charakteristische Absorptionslinien zu erkennen, während im Weltraum das Sonnenspektrum durch einen Schwarzkörper (dunkelgrau) beschrieben werden kann. Im Wellenlängenbereich von 300nm - 950nm wird das Experiment die Änderungen in Abhängigkeit zur Höhe messen. [Quelle: http://www.csr.utexas.edu/projects/rs/hrs/pics/irradiance.gif]

Der Projektvorschlag der Studenten wurde von der DLR positiv angenommen und es folgte Anfang Dezember des vergangenen Jahres eine Einladung zum DLR-Standort Bonn. Ein Vortrag sowie eine anschließende Diskussion mit Vertretern der DLR und SSC über die wissenschaftliche und technische Zielsetzung überzeugte die Jury, das Experiment in das Programm aufzunehmen. In den anschließenden Wochen erfolgte die Ausarbeitung des "Preliminary Design Review" (PDR) mit der Zielsetzung, erste Skizzen des Experiments zu erstellen, Komponenten auszuwählen, sowie Ausmaße und Masse des Versuchsaufbaus abzuschätzen.

Dieses PDR wurde in der "Trainings Week" vom 26.02.2012 bis 03.03.2012 in Esrange (European Space and Sounding Rocket Range) in Schweden präsentiert und diskutiert. Esrange, eine zivile Einrichtung zum Start von Forschungsraketen und -ballons, ist etwa 50 km von der Stadt Kiruna entfernt und befindet sich auf dem 68 Breitengrad und somit innerhalb des Polarkreises. Sie dient als Veranstaltungsort für zahlreiche Seminare und Vorträge zu diversen Themen der Luft- und Raumfahrt, z.B. die Entwicklung einer kälteresistenten Elektronik oder die Einhaltung relevanter Sicherheitsaspekte. Esrange wird zudem Mitte Oktober ebenfalls als Startplatz für das an einem Bexus-Ballon montierte Experiment dienen.

 
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Das Hauptgebäude von Esrange, eingebettet in eine malerisch abgelegene Winterlandschaft. Hier finden die Seminare und Vorträge statt.

Zur Zeit befindet sich das Projekt in der dritten Projektphase, dem "Critical Design Review" (CDR), in dem alle Spezifikationen endgültig definiert werden. Dieses Design, welches bis Mitte Mai fertig erstellt werden soll, wird anschließend im European Space Research and Technology Centre (ESTEC) in Noordwijk, Niederlande, präsentiert werden.

[07.03.2012]