Zwei Jahre lang dauerten Entwicklung und Bau des Mikrowellen-Radiometers, mit dem Physiker der Uni Bremen auf Grönland die jahreszeitlichen Veränderungen der arktischen Ozonschicht beobachten wollen. Damit sind die Bremer Physiker jedoch nicht allein. "Unser Gerät wird aber zusätzlich auch noch andere Spurengase messen, die eben über chemische Reaktion auch an dem Ozonzyklus mit seinen jahreszeitlichen Schwankungen beteiligt", erklärt Nicole Buschmann. Die Messdaten dienen später nicht nur als Referenz für Umweltsatelliten wie Envisat, sondern auch für die Verfeinerung bestehender Modelle, mit denen die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Ozonschicht vorhergesagt werden können. Axel Kleindienst: "Das Mikrowellenradiometer empfängt die Emissionen der Spurengase, der Moleküle aus der oberen Atmosphäre. Es handelt sich dabei um thermische Strahlung, die einfach aufgrund der Temperatur, die dort herrscht, ausgesandt wird."
Innerhalb eines Ozonmoleküls sind die elektrischen Ladungen ungleichmäßig verteilt, deshalb erzeugt es oberhalb des absoluten Nullpunkts schwache Mikrowellenstrahlung. Nicole Buschmann: "Da die Moleküle ein Dipolmoment haben, führen sie Rotationsschwingungen aus, die wir dann in einem Frequenzband von 260 bis 280 Gigahertz empfangen können." Für diese hohen Frequenzen gibt es keine Verstärker, daher bauten die Bremer Physiker einen hochempfindlichen Überlagerungsempfänger, in dem ein extrem rauscharmer Mischer auf Basis eines Supraleiters das schwache Empfangssignal auf eine Zwischenfrequenz von 8 GHz heruntersetzt. Die Signalstärke liefert in Verbindung mit dem Luftdruck den Wert für den Anteil des gemessenen Spurengases an der Luft über dem Radiometer. Die bisherige Finanzierung durch die EU endet im kommenden Jahr, so dass der langfristige Einsatz des Radiometers noch nicht gesichert ist.
[Quelle: Holger Bruns]
Innerhalb eines Ozonmoleküls sind die elektrischen Ladungen ungleichmäßig verteilt, deshalb erzeugt es oberhalb des absoluten Nullpunkts schwache Mikrowellenstrahlung. Nicole Buschmann: "Da die Moleküle ein Dipolmoment haben, führen sie Rotationsschwingungen aus, die wir dann in einem Frequenzband von 260 bis 280 Gigahertz empfangen können." Für diese hohen Frequenzen gibt es keine Verstärker, daher bauten die Bremer Physiker einen hochempfindlichen Überlagerungsempfänger, in dem ein extrem rauscharmer Mischer auf Basis eines Supraleiters das schwache Empfangssignal auf eine Zwischenfrequenz von 8 GHz heruntersetzt. Die Signalstärke liefert in Verbindung mit dem Luftdruck den Wert für den Anteil des gemessenen Spurengases an der Luft über dem Radiometer. Die bisherige Finanzierung durch die EU endet im kommenden Jahr, so dass der langfristige Einsatz des Radiometers noch nicht gesichert ist.
[Quelle: Holger Bruns]