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Radiation Explorer in the Far Infrared

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Umweltschutz aus dem All

Eine wissenschaftliche Durchführbarkeitsstudie hat jetzt den Nachweis für die Notwendigkeit und Realisierbarkeit eines weltraumgestützten Spektrometers geliefert, das Messungen im Spektralbereich von der Wärmestrahlung bis zum fernen Infrarot des elektromagnetischen Strahlungsspektrums ermöglicht. Die von einem solchen System gesammelten wissenschaftlichen Daten werden dazu beitragen, drängende Fragen auf dem Gebiet der klimatischen und globalen Veränderungen sowie in der angewandten Meteorologie zu beantworten.

Klimawandel und Umwelt

In einem Gemeinschaftsprojekt von Universitäten, Industrieunternehmen und wissenschaftlichen Laboratorien wurde jetzt innerhalb des Vierten Europäischen Rahmenprogramms die Anwendbarkeit von Raumfahrt-Technologien in der Umweltüberwachung auf möglichen künftigen Raumfahrtmissionen untersucht. Wie die Studie ergab, ermöglicht ein kompaktes Fourier-Spektrometer für Messungen im Spektralbereich von der langwelligen Wärmestrahlung bis in den fernen Infrarotbereich hinein (9 bis 100 Mikrometer) Messungen in einem Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums, der gegenwärtig noch nicht aus dem All beobachtet wird. Das Instrument mit der Bezeichnung REFIR (Radiation Explorer in the Far Infrared, Gerät zur Strahlungserkundung im fernen Infrarot) eignet sich für die vertikale Sondierung der Temperatur und des Wasserdampfgehalts in der oberen Troposphäre. Es wird wissenschaftliche Daten liefern, die den Forschern beim Verständnis bzgl. des Beitrags helfen sollen, den die Strahlung im fernen Infrarotbereich zur Abkühlung der Atmosphäre leistet. Außerdem wird es klären, welche Rolle Wasserdampf und Wolken bei der Modulation der von unserem Planeten abgegebenen Strahlung spielen. Das so gesammelte Wissen wird beträchtliche Verbesserungen der heute verfügbaren Simulationen für die Strahlungsdichte-, Strahlungsfluss- und Abkühlraten bringen. Ob ein solches Spektrometer realisierbar ist, hängt davon ab, ob es technisch möglich ist, ein REFIR-Fouriertransformations-Spektrometer (RFTS) als primäres Spektrometer für den fernen Infrarotbereich zu bauen und in Verbindung mit einem integrierten Bildaufnahmesystem, das in einem Infrarotfenster arbeitet und für die Erkennung von Oberflächenkonturen und Wolken sorgt, zu einem Gesamtsystem zu integrieren. Ebenfalls vorhanden sind ein Totalenergie-Radiometer zur Breitbanderfassung der Strahlung im Spektralbereich von 0,3 bis 100 µm und ein zusätzliches Bildaufnahmesystem zur Erzeugung von Mehrkanalbildern. Das Instrument mit einer Gesamtmasse von 70 kg und einer Leistungsaufnahme von 82 W kann Daten mit einer Rate von 170 kbit pro Sekunde verarbeiten. Entwicklung, Herstellung, Montage und Integration des Instruments in einem Satelliten können von Satellitenherstellern ausgeführt werden. Das Instrument eignet sich für autonome Missionen auf niedrig fliegenden Kleinsatelliten, ist aber auch im Rahmen größerer Missionen mit einer Nutzungsdauer von über drei Jahren einsetzbar. Mit dem Nutzen, den ein REFIR-Einsatz für die Umweltforschung haben kann, hofft man, das Interesse von Raumfahrtbehörden zu wecken.

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