CNES & ALTEN: Erforschung der Stratosphäre mit Druckballons

CNES & ALTEN: Erforschung der Stratosphäre mit Druckballons
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Klima und Wettervorhersage verbessern: ALTEN & CNES erforschen Stratosphäre mit Druckballons

Ohne Stratosphäre kein Leben auf der Erde.

Die zweite Schicht der Erdatmosphäre dient mit ihrer Ozonschicht als Schutzschirm für uns. In ihr wird UV-Strahlung der Sonne in die Atmosphäre absorbiert und die schädlichen UV-Strahlen in Wärme umgewandelt. Gäbe es sie nicht, würde uns die Sonnenstrahlung am Erdboden förmlich rösten.

Die schmale Gashülle zwischen der Erdoberfläche und dem interplanetaren Raum wird jedoch immer dünner. Neuesten Erkenntnissen zur Folge, lassen Treibhausgase die rund 30 km dicke Stratosphäre beträchtlich schrumpfen. Schon jetzt ist sie um 400 Meter dünner als in den 1980er-Jahren. Und bis 2080 könnte sie um weitere 1,3 Kilometer schrumpfen.

Wenn die Stratosphäre von so großer Bedeutung für die Erde ist, und der Klimawandel sie beeinträchtigt, wie können wir gegensteuern? Könnten wir derzeitige Klimaprobleme lösen, wenn wir die Gasschicht besser verstehen? Aber wie erforscht man etwas, das lange als nicht erforschbar galt?

Für Satelliten zu niedrig, für Flugzeuge zu hoch und für Raketen zu schnell: Mit gängigen Forschungsmitteln ist die Stratosphäre nämlich nicht erreich- und analysierbar.

Die Lösung: mit Stratosphärenballons.

Stratosphärenballons können sich dauerhaft in der Stratosphäre aufhalten, was sie zu unverzichtbaren Instrumenten für die wissenschaftliche Forschung macht.

Ballonaktivitäten für ein besseres Verständnis von Wetter & Klima

ALTEN ist seit den 2000er Jahren Partner des französischen Nationalen Zentrums für Weltraumstudien (CNES), das eine der größten „Ballon“-Aktivitäten der Welt unterhält. In einer Vielzahl von CNES-Ballonprojekten wirken unsere Ingenieure und Ingenieurinnen an der Entwicklung aller Arten von Ballons mit.

Schon seit mehr als 50 Jahren sind die Ballons in der Luft, und erforschen mit Messinstrumenten an Bord, die die Hülle rund um unseren Globus.
Seit der STRATEOLE -VORCORE-Kampagne in der Antarktis (2005) wurden bereits mehrere Langstreckenflüge erfolgreich durchgeführt. Im Herbst 2019 hat das Programm STRATEOLE-2 seine ersten Aussetzungen im Rahmen einer Zulassungskampagne vorgenommen.

Diese Beobachtungsmission wird von stratosphärischen Druckballons durchgeführt, die vom Flughafen Mahé auf den Seychellen gestartet werden, und zielt darauf ab, die Dynamik der Atmosphäre in der intertropischen Zone zu untersuchen.

Ziel ist es, das Klima und die Klimaphänomene besser zu verstehen und die Wettervorhersage zu verbessern.

Die Mission STRATEOLE-2 ist Teil des SPARC-Programms der Weltorganisation für Meteorologie und hat auch die Beobachtungen des AEOLUS-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation (2018) bestätigt.

Das Projekt STRATEOLE-2 wird zwischen 2019 und 2024 durchgeführt:

Das Projekt STRATEOLE-2 sieht den Start von fast 50 langlebigen Ballons zwischen 2019 und 2024 vor. Diese Ballons, die aus einem transparenten Barrierematerial mit einem Durchmesser von 11 bis 13 Metern bestehen, sind geschlossen und mit Helium gefüllt. Sie fliegen in einer Höhe von 18 bis 20 km und halten sich damit oberhalb der Flughöhe der zivilen Luftfahrt.

© CNES/DE PRADA Thierry, 2020
© CNES/DE PRADA Thierry, 2020

Im Rahmen des Projekts STRATEOLE-2 haben ALTEN Ingenieure und Ingenieurinnen an der Zulassung des mechanischen Flugsystems an Bord sowie an den Montage-Integrations-Tests (AIT) der Service-Gondeln mitgewirkt.

© CNES/DE PRADA Thierry, 2020

Diese Gondeln sind das Gehirn des Ballons: Sie tragen Bordcomputer, Solarpaneele und Energiemanagementsysteme, Transponder und Kommunikationsantennen sowie einen Teil der instrumentellen Messungen.

Während dieser vierjährigen AIT-Phase wurden alle Systeme/Ausrüstungen unter betriebsnahen Bedingungen qualifiziert. Sechs Testingenieure brachten ihr Fachwissen bei Tests in Bereichen wie Elektronik, Mechanik, Thermik, Hochfrequenz und Software ein.

Die Qualität ihrer Arbeit zeigte sich, als das STRATEOLE-2-System seine Ende 2019 begonnene Testkampagne erfolgreich absolvierte.
Bei dieser Kampagne starteten acht Druckballons, die mehrere Wochen lang den Globus umrundeten und dabei 680 Flugtage bzw. durchschnittlich 85 Tage pro Ballon sammelten.

© CNES/Prodigima Films/GABORIAUD Romain, 2019

Die gesammelten wissenschaftlichen Daten sind für CNES und die an den Experimenten beteiligten Forschungslabors von unschätzbarem Wert, um ihre Kenntnisse über die Atmosphäre in der intertropischen Zone zu verfeinern und die Wettermodelle in dieser Region zu verbessern.
Mitte Oktober soll eine neue STRATEOLE-2-Kampagne mit 20 bis 25 Ballons beginnen.

Wie ein perfekter Start mit dem größten CNES-Superdruckballon seit mindestens 40 Jahren und der ersten wissenschaftlichen Zephyr-Gondel aussieht? Sehen Sie es sich hier im Startvideo der STRATEOLE-2 an: https://youtu.be/yX0CLAUKbmw