Projektbeschreibung DEFINE
DEFINE (engl. DEnsity FIeld in Neutrals and Electrons)
Ziel der Kampagne ist die Erforschung des Dichtefeldes und der Temperatur in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre (engl. MLT), sowie Messungen zur Zusammensetzung und die Quantifizierung des Energiebudgets.
Direkte Messungen in diesem Höhenbereich sind besonders anspruchsvoll und selten, da dieser mit anderen Methoden, wie Ballons oder Satelliten, nicht erreicht werden kann.
Gleichzeitig ist die MLT-Region besonders interessant, weil im Übergangsbereich zum Weltraum sowohl dynamische Prozesse aus den unteren Atmosphärenschichten, sowie von der Sonne ausgelöste, dynamische Prozesse der darüberlegenden Schichten zusammenwirken.
Im Dichtefeld werden die Signaturen dieser Prozesse sichtbar. Daher sollen alle relevanten Parameter, nämlich die Konzentration von Neutralgas, Elektronen und atomarem Sauerstoff mit hochpräzisen in-situ Messungen an Bord von Höhenforschungsraketen bestimmt werden.
Das daraus entstehende Bild trägt zum Gesamtverständnis der Erdatmosphäre und somit zur langfristigen Verbesserung von Klimamodellen, Wettervorhersagen und Vorhersagen von Auswirkungen auf erdnahe Weltraumobjekte bei.
Erstmalig widmet sich das IAP der in situ Erprobung des Höhenbereichs bis 160 km Höhe. Dabei bauen wir auf unsere Expertisen aus erfolgreichen früheren Projekten (z.B., PMWE, WADIS, ECOMA, MIDAS).
Die raketengetragenen Messungen werden durch bodengebundene Airglow-Messungen und Windmessungen mit dem RMR-Lidar System des ALOMAR unterstützt, die zusätzliche Informationen zur Struktur von Wellen liefern. Die Airglow-Imager sind dabei in Andenes, Kiruna und Skibotn platziert und erlauben eine horizontale Beobachtung über eine Distanz von ca. 250 km.
Die DEFINE Messungen werden innerhalb einer etwa 10 tägigen Kampagne am Anøya Space auf der nordnorwegischen Insel Andøya durchgeführt. Parallel zu diesen Messungen werden von unserem schwedischen Partner ebenfalls Raketenmessungen im Rahmen des ORIGIN Projekts (ESRANGE, Kiruna in Schweden) vorgenommen, auf dessen Nutzlast sich ebenfalls IAP-Experimente zur Elektronen-, Ionen-, und Neutralgasdichte, sowie zur Temperaturmessung befinden (CONE, PIP, WPE).
Neben etablierten Messungen (WPE, PIP, CONE) werden auch Neuentwicklungen zur Adaption an den größeren Höhenbereich vorgenommen (CONE4 Sensor).
Projektpartner ergänzen die IAP Messungen mit ihrer jeweiligen Expertise. Das Institut für Raumfahrt der Universität Stuttgart ist dabei verantwortlich für Messungen von atomaren Sauerstoff mit dem FIPEX Instrument. Eine Kollaboration mit der Clemson University (USA) liefert zusätzliche Messungen von Neutralgasdichte und Temperatur mittels etabliertem Laborinstrument mit niedrigerer räumlicher Auflösung. Die Meteorologische Abteilung der Universität Stockholm (MISU) leitet das ORIGN Projekt (Swedish Space Corporation) und unterstützt die IAP Nutzlast mit einem Photometer zur Messung von Emissionen aus chemischen Prozessen. Die Mobile Ratenbasis (MORABA) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt ist Verantwortlich für den Nutzlastbau und die Durchführung der DEFINE Kampagne.
Die DEFINE Kampagne von Andøya Space in Norwegen soll zeitgleich mit dem schwedischen ORIGIN Projekt von ESRANGE in Schweden im März/April 2015 stattfinden.
