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Eine Gruppe Jungwissenschaftler aus Gießen baut gerade ein Experiment, das im Rahmen von BEXUS-38 an einem Stratosphärenballon mitfliegen soll. Der Projektname: CLOUDS (»Calcium carbonate Light Observation Under stratospheric Dynamics and Scattering«).
Ziel: messen, wie Calciumcarbonat-Partikel (CaCO₃) das einfallende Sonnenlicht spektral verändern – und was das über Streuungseffekte aussagt. Ein Dual-Mikrospektrometer von Eureca ist dabei als zentrales Messinstrument vorgesehen.
Startplatz Esrange: Stratosphärenballon vor dem Launch – die Plattform für BEXUS-Experimente. (©CLOUDS-Team)
Dual-Mikrospektrometer e9u-SPMD-350/850-10-Duo (350 – 850 nm): Zwei optische Pfade für Messung und Referenz. (©EURECA)
Beam-Splitterr: teilt das Licht in Messpfad und Referenzpfad. (©CLOUDS-Team)
Das CLOUDS-Team ist in der Phase »System-Feinschliff«: Optik, Referenzidee (Dual-Pfad) und Teststrategie werden konkretisiert. Auf dieser Seite dokumentieren wir den Weg bis zum Start mit regelmäßigen Updates – inklusive kleiner Zwischenmessungen, Integrationsfortschritt und Lessons Learned.
BEXUS steht für »Balloon Experiments for University Students«. Studierende bekommen hier die Chance, eigene wissenschaftliche Experimente mithilfe von Stratosphärenballons durchzuführen. Startort ist das Esrange Space Center in Kiruna. Für BEXUS-38 ist die Startkampagne im Oktober 2026 vorgesehen, die Flugdauer liegt typischerweise bei etwa 2 – 5 Stunden.
»REXUS/BEXUS Student Experiment Programme«; Credit: DLR/SNSA
Wie verändert die Anwesenheit von CaCO₃-Partikeln das einfallende Sonnenspektrum unter stratosphärischen Bedingungen – und was lässt sich daraus über die Streuungseigenschaften dieser Partikel ableiten?
Konzeptgrafik: SRM reflektiert einen Teil der Sonnenstrahlung durch Aerosole in der Stratosphäre – CLOUDS misst die spektralen Effekte. (©CLOUDS-Team)
Das Erdklima hängt stark davon ab, wie viel Sonnenlicht die Atmosphäre zurück ins All streut und wie viel Strahlung letztlich am Boden ankommt. Aerosole in der Stratosphäre können diese Strahlungsbilanz beeinflussen – allerdings entscheidet dabei nicht nur »wie viel«, sondern auch »bei welchen Wellenlängen« Licht gestreut oder absorbiert wird. Genau hier setzt CLOUDS an: Durch spektrale Messungen lässt sich sichtbar machen, wie Calciumcarbonat-Partikel das einfallende Sonnenlicht verändern und wie stark die Streuung in verschiedenen Spektralbereichen ausfällt. Solche Daten sind wichtig, um physikalische Modelle zur Wechselwirkung von Partikeln und Strahlung zu verbessern und Effekte realistischer abzuschätzen. Zusätzlich liefert das Experiment einen praxisnahen Beitrag zur Atmosphärenforschung, weil es zeigt, wie man Spektroskopie unter stratosphärennahen Bedingungen (niedriger Druck, tiefe Temperaturen, Vibrationen) als Messmethode robust umsetzt.
Das Team begründet Calciumcarbonat (CaCO₃) u. a. mit hoher Streueffizienz, geringer Absorption im thermischen Infrarot, günstigen chemischen Eigenschaften und potenziell längerer atmosphärischer Lebensdauer. Außerdem gilt: verschiedene Wellenlängen tragen unterschiedlich zur Erwärmung bei – und CaCO₃ kann je nach Wellenlänge unterschiedlich wirken. Genau deshalb sind spektrale Messungen so spannend: Sie zeigen, wie sich das Licht durch die Partikel verändert und wie stark die Streuung ausfällt.
Im CLOUDS-Aufbau ist ein Dual-Mikrospectrometer mit Beam-Splitter vorgesehen. Angegeben sind 350 – 850 nm Spektralbereich und etwa 10 nm spektrale Auflösung. Der Dual-Ansatz ist dabei mehr als »nice to have«: Ein Referenzpfad kann helfen, typische Störfaktoren zu kontrollieren, die in komplexen Aufbauten auftreten (Einkopplungsschwankungen, Drift, Alterung/Verschmutzung optischer Komponenten). Gerade bei einem Experiment, das als Gesamtsystem zuverlässig laufen muss, ist das ein enormer Vorteil.
Blockdiagramm des Experiments: Kammer mit CaCO₃-Aerosol, Sensorik und lichtdichte Optik bis zum Dual-Mikrospektrometer (350 – 850 nm).
Bildlegende: (1) (Dual-)Spektrometer • (2) Lichtleiter / Kollimator • (3) Optische Filter • (4) Kammer mit stratosphärenähnlichen Bedingungen • (5) Kamera / Partikelsensor • (6) Sensoren • (7) Membran • (8) Calciumcarbonat (CaCO₃) • (9) Spiegel • (10) Fokussierlinse • (11) Lichtdichte Abschirmung • (12) Axikon • (13) Sonnenlicht • (14) Faser • (15) Strahlteiler (Beam-Splitter)
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Aktualisiert am: 07.05.2026
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