Das TROPOS war bereits 2014 an den bisher einzigen in-situ Wolkenmissionen beteiligt, die mit dem neuen deutschen Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) durchgeführt wurden. HALO eröffnet neue Möglichkeiten, da das Flugzeug eine Reichweite von über 10 000 km, eine Flughöhe bis 15 km und eine Flugdauer von mehr als 10 Stunden besitzt.

  • Das Forschungsflugzeug HALO mit dem HALO-CVI (dritter Einlass von links), Quelle: Stephan Mertes/TROPOS

  • Design des HALO-CVI, Quelle: enviscope GmbH

  • Flugzeuggetragener CVI montiert auf dem Forschungsfluzeug HALO (HALO-CVI), Quelle: enviscope GmbH

Für die Wolkenforschung mit HALO wurde am TROPOS ein speziell angepasster CVI Einlass entwickelt (HALO-CVI) und von der Firma enviscope GmbH ingenieur-technisch realisiert, der beim Flug durch atmosphärische Wolken Tropfen und Eiskristalle einsammeln kann. Deren Resiudalpartikel werden dann in der Flugzeugkabine in Zusammenarbeit mit anderen Forschergruppen chemisch und mikrophysikalisch charakterisiert. Die ersten Missionen an denen das TROPOS mit dem CVI Einlass beteiligt war, sind ML-CIRRUS (Zirruswolken) und ACRIDICON-CHUVA (hochreichende konvektive Wolken).

Für 2020 ist die Teilnahme an der nächsten in-situ HALO Wolkenmission CIRRUS-HL geplant, in der die Untersuchung der Bildung von arktischen Zirren im Mittelpunkt steht.

Die genannten HALO Forschungsmissionen wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert (DFG-Schwerpunktsprogramm 1294; Förderkennzeichen ME 3534/1-2)

 

 

  • Komplettaufbau von Hera4Halo, Quelle: Conrad Jentzsch/TROPOS

  • Filterwechseleinheit von Hera4Halo, Quelle: Conrad Jentzsch/TROPOS

  • Mit Hera4Halo beprobter Filter, Quelle: Conrad Jentzsch/TROPOS

Auch zum Themenkomplex der Eis nukleierenden Partikel (INP) sind Untersuchungen mit HALO geplant. Hierzu wird am TROPOS, in enger Zusammenarbeit mit der Firma enviscope GmbH, ein neuartiges Partikelsammelsystem (Hera4Halo) entwickelt. Mit Hilfe dieses Systems werden, abhängig vom vorgeschalteten Einlass, Partikel im Größenbereich bis zu ca. 7 Mikrometer gezielt auf Filtern abgeschieden. Die abgeschiedenen Partikel werden dann nach der Besammlung im Labor hinsichtlich Ihrer Eis nukleierenden Eigenschaften analysiert. Auf diesem Wege, können sowohl die atmosphärischen Konzentrationen, als auch die Natur (z.B. biologisch und mineralisch) der INP bestimmt werden.

Wie auch für den oben beschriebenen CVI, ist der erste Einsatz des Systems im Zuge der 2020 geplanten CIRRUS-HL-Mission vorgesehen.

Die Entwicklung des Sammlers wird im Rahmen des DFG-Projektes STR 453/10-1, Hera4HALO, im DFG-SPP 1294 “HALO” gefördert.