Das Projekt "Fernerkundung des stratosphaerischen Hydroxylradikals mit einem flugzeuggetragenen 2,5 THz Heterodynempfaenger" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Earth Observation Center (EOC), Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) durchgeführt. Zur Messung der Konzentrationsprofile von stratosphaerischem OH wurde ein 2.5 Thz Empfaenger vom Max-Planck-Institut fuer Radioastronomie, Bonn, der fuer astronomische Messungen konzipiert war, fuer den Einsatz auf dem Forschungsflugzeug FALCON adaptiert. Das Geraet wurde bereits erfolgreich bei der SESAME-Kampagne eingesetzt und wird gegenwaertig deutlich verbessert. Die Validierung des Instrumentes MAHRSI, das die globale OH-Verteilung oberhalb 50 km vom Space Shuttle aus misst, ist in Vorbereitung. Weitere Aufgaben sind Machbarkeitsstudien zu zukuenftigen Satellitensensoren.
Das Projekt "Optimierung und Miniaturisierung eines Spektrometersystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Messerschmitt-Bölkow-Blohm, Unternehmensbereich Kommunikationssysteme und Antriebe durchgeführt. Der operationelle Einsatz von Spektrometern insbesondere in Flugzeugen und Satelliten wurde bisher nur unbefriedigend geloest. Das hier durchgefuehrte Technologievorhaben wurde zur Verbesserung der Messmoeglichkeiten zugunsten der Atmosphaerenspektroskopie in Kooperation mit dem Max Planck Institut fuer Aeronomie (MPAe, Lindau/Harz) durchgefuehrt. Im Hinblick auf Nachteile klassischer Spektrometerkonzepte bei einer Applikation in der Raumfahrt, wie sie bei Filterbaenken, Autokorrelatoren und akusto-optischen Spektrometern auftreten, sollten folgende Parameter optimiert werden. Dazu zaehlen eine niedrige elektrische Leistungsaufnahme, raumfahrttaugliche Technologie, Robustheit, hohe Zuverlaessigkeit und vergleichsweise geringe Masse und Volumen, bei grosser Eingangsbandbreite und hoher spektraler Aufloesung. Durch technologische Fortschritte auf dem Gebiet der dispersiven Filter in Form von sog. 'surface acoustic wave' kurz SAW-Bausteinen gewonnen Verfahren der schnellen analogen Fourier Transformation an Realisierungsmoeglichkeiten. Das Ergebnis des Vorhabens basiert in Form eines sog. Pulskompressionsempfaenger (PKE) oder auch 'Chirp Transform Spectrometer' (CTS) genannt auf dieser Technologie. Der PKE ermoeglicht, die Echtzeit-Spektralanalyse von stochastischen als auch deterministischen Vorgaengen. Das hier realisierte Geraet ist Teil eines Radiometers, das passiv Strahlungsintensitaeten von Objekten oder Substanzen sondiert. Im Falle der Atmosphaere treten fuer definierte Frequenzen erhoehte Strahlungsintensitaeten auf, die dadurch entstehen, dass Spurengase als Bestandteile der Atmosphaere bei diesen Frequenzen Energie emittieren. Durch praezise Vermessung der Intensitaet dieser Spektrallinien lassen sich Rueckschluesse auf die Konzentration der Spurengase ziehen. Wenn zusaetzlich die spektrale Verteilung der einzelnen Linien bestimmt wird, kann durch Rueckfaltungsverfahren die Verteilung der Konzentration der Spurengase entlang der Blickrichtung errechnet werden. Das Verfahren findet vorwiegend Anwendung in den Bereichen Erderkundung zur Klimaforschung und Umweltschutz (Konzentrationen von Ozon, Stickoxide, Chlormonoxydmolekuele, usw.), in der Radioastronomie und Planetenforschung auf interplanetarischen Missionen.