AUGSBURG / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Erforschung der Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Weltraum gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Auswirkungen atmosphärischer Schwerewellen auf das Klima und die Raumfahrt.
Die Erforschung der Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Weltraum gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Auswirkungen atmosphärischer Schwerewellen auf das Klima und die Raumfahrt. Das GIGAWATT-Projekt, an dem die Universitäten Augsburg und Bern sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beteiligt sind, widmet sich der detaillierten Untersuchung dieser Phänomene. Schwerewellen, die in den unteren Luftschichten entstehen und sich bis in Höhen von über 100 Kilometern fortpflanzen, sind vergleichbar mit Meereswellen, verlaufen jedoch auch vertikal.
Im Grenzbereich zur Atmosphäre brechen diese Wellen und verursachen chaotische Verwirbelungen, die für die Klimaforschung von Interesse sind. Diese Wellen beeinflussen globale Strömungssysteme, wie die hochliegenden Windsysteme, die den Luftaustausch zwischen den Polen steuern. In aktuellen Klimamodellen wird die Wirkung von Schwerewellen jedoch nur ungenau abgebildet, da die zugrunde liegenden Gleichungssysteme zu komplex sind, um sie vollständig zu lösen.
Um die Modelle zu verbessern, sind exakte Ausgangsdaten erforderlich. Hier setzt das GIGAWATT-Projekt an, indem es Schwerewellen mit neuen Methoden sichtbar macht. In den Alpen werden Radarsysteme und optische Kameras installiert, um tomografische Messungen durchzuführen. Diese nutzen das Phänomen des Airglows, bei dem Moleküle in der oberen Atmosphäre durch Sonnenstrahlung schwach leuchten. So können die Wellenfronten dreidimensional sichtbar gemacht werden.
Die Ergebnisse sind nicht nur für die Klimaforschung relevant, sondern auch für die Raumfahrt. Die Anzahl der Satelliten im erdnahen Orbit nimmt zu, und deren Bahnen sind schwer vorherzusagen. Wenn Satelliten in die oberen Atmosphärenschichten eintauchen, werden sie durch Schwerewellen stark abgebremst. Die GIGAWATT-Ergebnisse könnten helfen, die Bahnen besser vorherzusagen und gezielte Abstürze zu planen, um Trümmer im Meer zu versenken.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Swiss National Science Foundation fördern das Projekt mit 1,2 Millionen Euro. Diese Unterstützung unterstreicht die Bedeutung der Forschung für das Verständnis von Klimaprozessen und die Sicherheit der Raumfahrt. Die Erkenntnisse könnten langfristig dazu beitragen, die Vorhersagen von Klimamodellen zu verbessern und die Raumfahrt sicherer zu gestalten.
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