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Wie die Sonne das Erdklima beeinflusst
Redaktion
/ Pressemitteilung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
astronews.com
14. Januar 2009
Welchen Einfluss hat die Sonne auf das Klima auf der Erde
und in welchem Ausmaß sind Änderungen der Sonneneinstrahlung für
Klimaschwankungen verantwortlich? Um darüber sichere Aussagen machen zu können,
benötigt man belastbare Daten. Diese soll der französische Satellit PICARD
liefern. An der Vorbereitung der Mission war auch die Braunschweiger
Physikalisch-Technische Bundesanstalt beteiligt.
Der Mikrosatellit PICARD.
Bild: CNES |
Welchen Einfluss hat die Sonne auf die irdische Klimaveränderung? Darauf soll
der Mikrosatellit PICARD Antwort geben. Wenn er 2009 seine Umlaufbahn in rund
700 Kilometern Höhe erreicht hat, werden eine Reihe von Filterradiometern an
Bord sein, die von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) kalibriert
wurden. Sie sind Bestandteil des so genannten PREMOS-Moduls, das die totale
Bestrahlungsstärke der Sonne und die spektrale Verteilung der Strahlung messen
wird. Darüber hinaus erwarten die Wissenschaftler Auskunft über die zeitlichen
Schwankungen dieser Parameter.
Sechs dieser zwölf Filterradiometer werden die Sonnenstrahlung im
ultravioletten Spektralbereich messen, der vermutlich einen besonders großen
Einfluss auf das Erdklima hat. Die PICARD-Forschungsmission liegt in den Händen
der französischen Raumfahrtagentur Centre National d'Etudes Spatiales
(CNES) und soll Erkenntnisse vom solaren Antrieb des irdischen Klimas liefern
sowie das Wissen von der Physik der Sonne und ihrer inneren Struktur erweitern.
Mindestens zwei Jahre lang wird der Kleinsatellit bei seinem Flug um die Erde
Daten erfassen.
Konzipiert wurde das PREMOS-Modul (Precision Monitoring of Solar
Variability) im Physikalisch-Meteorologischen Observatorium Davos / World
Radiation Center. In Kooperation mit den Kollegen in Davos haben Mitarbeiter der
PTB die für die Filterradiometer notwendigen Halbleiterphotodetektoren
charakterisiert, um diejenigen auszuwählen, die eine ausreichend homogene
Verteilung der spektralen Empfindlichkeit über der Detektorfläche aufweisen
sowie unter Einstrahlung harter UV-Strahlung stabil sind. Nur so messen sie die
solare Bestrahlungsstärke ausreichend genau.
Die Filterradiometer wurden dann in Davos zusammengebaut und anschließend am
UV- und NIR-Kryoradiometer-Messplatz der PTB kalibriert. Mit ihm stellt die PTB
seit 2005 die spektrale Empfindlichkeit von Strahlungsdetektoren unter anderem
im ultravioletten Spektralbereich dar. Durch den Einsatz einer einzigartigen
Hochleistungsplasma-Strahlungsquelle steht insbesondere im Bereich zwischen 200
nm und 300 nm eine durchstimmbare Strahlungsquelle mit der weltweit höchsten
spektralen Strahlungsleistung zur Verfügung.
So werden in diesem Spektralbereich bei der Kalibrierung der spektralen
Empfindlichkeit von Strahlungsempfängern äußerst geringe Messunsicherheiten (von
etwa 0,1 Prozent) erreicht. Dies und die hohe spektrale Strahlungsleistung im UV
waren für das Physikalisch-Meteorologische Observatorium in Davos
ausschlaggebend, die umfangreichen Messungen bei der PTB durchführen zu lassen.
Die von den Filterradiometern mit der geringen Messunsicherheit im All gemessene
solare Bestrahlungsstärke im ultravioletten Spektralbereich wird eine weitere
metrologische Grundlage für die meteorologische Bewertung des Klimawandels
bieten.
Der Mikrosatellit PICARD wurde vom französischen CNES gebaut. In ihm sind
neben dem PREMOS-Modul noch weitere Instrumente zur Messung der solaren
Aktivität - wie beispielsweise Änderungen des Sonnendurchmessers oder der
Oberflächenstruktur - untergebracht. Der Start soll nach den gegenwärtigen
Planungen noch in der ersten Hälfte dieses Jahres erfolgen.
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