ECOMA

Existence and Charge State of Meteoric Dust Grains in the Middle Atmosphere / Vorkommen und Ladungszustand meteorischer Staubkörner in der mittleren Atmosphäre

FWF Project 18560

 

Zusammenfassung

Zwischen 10 und 100 Tonnen verschiedener Meteore treffen täglich auf die Atmosphäre der Erde, die aber zu klein sind um bis auf die Erdoberfläche zu gelangen. Eine Annahme ist, daß dieses Material verdampft und die Nukleationskerne für Eispartikel bildet und andere Phänomene, die insbesondere in der Mesosphäre (70 bis 90 km) vorkommen. Unter besonderen Bedingungen können sie letztlich Nachtleuchtende Wolken (NLC = noctilucent clouds) bilden, die vom Boden beobachtet werden können. Die Auftretenswahrscheinlichkeit und die Höhe in der diese Wolken vorkommen, hat sich – innerhalb der Genauigkeit der Triangulation – in den letzten 100 Jahren nicht geändert. Jedoch hat die Helligkeit dieser Wolken in den letzten 20 Jahre, d.h. seit diese auch von Satelliten aus beobachtet werden,  merklich zugenommen. Die Suche nach einem möglichen Zusammenhang dieser Variabilität mit von Menschen verursachten Änderungen der Atmosphäre war eines der Ziele dieses Forschungsprojektes.

Um die Entstehung von NLC und der meist gleichzeitig auftretenden Radarechos der Mesosphäre zu verstehen, braucht man die zunächst nur angenommenen Nukleationskerne untersuchen. Eigens dafür konstruierte Geräte wurden dazu an Bord von insgesamt neun Höhenforschungsraketen geflogen, die alle von der norwegischen Raketenbase Andøya Space Center gestartet wurden. Es wurden sieben ECOMA (deutsch, norwegisch, österreichische, schwedisch) Nutzlasten geflogen, die mit einem neuartigen Partikeldetektor ausgestattet waren, der es (erstmalig) erlaubt auch ungeladene Staubteilchen zu messen. In einer der insgesamt vier Kampagnen wurde außerdem von der NASA zwei Nutzlasten geflogen, die ein eigens für Staubmessungen ausgelegtes Massenspektrometer trugen. Die österreichischen Geräte zur Messung von Plasmaparametern (Elektronen und Ionen) waren für das Forschungsziel deshalb wichtig, weil deren Dichte zu einem erheblichen Teil durch den Staub bzw. die Eisteilchen nachtleuchtender Wolken beeinflußt wird. Bei einem ECOMA-Flug konnte die Nutzlast nicht geborgen werden, bei einem anderen gab es Probleme durch die unerwartete elektrische Aufladung; für die österreichischen Meßgeräte stellte das kein Problem dar.  Das Projekt begann mit dem ersten Flug im September 2006 und endete im Dezember 2010.

Eine der ECOMA Nutzlasten beim Zusammenbau
Eine der ECOMA Nutzlasten beim Zusammenbau; © Martin Friedrich, TU Graz/IKS
Die komplette zweistufige Rakete mit der Nutzlast an der Startrampe
Die komplette zweistufige Rakete mit der Nutzlast an der Startrampe; © Martin Friedrich, TU Graz/IKS
Zurückgeschobenes Dach vor Aufrichtung der Rakete zum Abschuß
Zurückgeschobenes Dach vor Aufrichtung der Rakete zum Abschuß; © Martin Friedrich, TU Graz/IKS

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    AGU Fall Meeting, San Francisco, December 15, 2008.

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  • Robertson, S., M. Horányi, S. Knappmiller, R. Kohnert, Z. Sternovsky, R. Holzworth, M. Shimogawa, M. Friedrich, J. Gumbel, M. Khaplanov, Linda Megner, G. Baumgarten, R. Latteck, and U.-P. Hoppe:
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  • Lynch, Kristina, P. Braciskowski, Lynette Gelinas, J. Plane, M. Friedrich, M. Rapp, and O. Havnes:
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  • Rapp, M., Irina Strelnikova, B. Strelnikov, G. Baumgarten, J. Gumbel. Linda Megner, M. Friedrich, U. Hoppe, S. Robertson, S. Knappmiller, Z. Sternovsky, and Mareille Wolff:
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    Poster SA33C-06, AGU Fall Meeting, San Francisco, December 2008.

 

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