FWF - Elektronenverlust Mesosphäre - Elektronenverlust in der Mesosphäre

Die freien Elektronen in der Ionosphäre entstehen durch verschiedene Ionisationsprozesse wie solares UV oder Röntgenstrahlen, kosmische Strahlung oder durch Flüsse energiereicher solarer Partikel, die aus dem Sonnenwind stammen. Der umgekehrte Vorgang, der den Anteil der Atmosphäre der ionisiert ist, begrenzt, ist entweder Rekombination bei der das ursprüngliche neutrale Molekül entsteht, oder Anlagerung der Elektronen an Neutrale inklusive Aerosole. In einem weiteren Schritt rekombinieren diese so entstandenen negativ geladenen Teilchen mit positiven Ionen und es wird daraus wieder die ursprüngliche neutrale Atmosphäre, oder aber es entsteht ein Spurengas. Von Labormessungen sind die wichtigsten Anlagerungsprozesse leidlich gut bekannt, während in der realen Atmosphäre die beobachteten Elektronenanlagerungen weit mehr streuen, als man es aufgrund der Unsicherheit der Labordaten oder den getroffenen Annahmen bezüglich der Hintergrundatmosphäre annehmen kann. Die wahrscheinlichste Erklärung für diese sehr stark streuenden Werte ist, daß Elektronen sich nicht nur an Moleküle, sondern auch an Meteorstaub anlagern, der nach theoretischen Modellen und in-situ Messungen insbesondere in der Mesosphäre vorhanden, aber dessen Konzentration sehr variabel ist. Die meisten der bislang erhaltenen Daten zum Elektronenverlust wurden von Raketenflügen gewonnen, die aber ohne gleichzeitige Messungen von für die Anlagerung an Aerosolen potentiell wichtigen Parametern durchgeführt wurden. Vier Höhenforschungsraketen in zwei Kampagnen sollen Meßgeräte enthalten, deren Daten sehr aussagekräftig für ein besseres Verständnis des nächtlichen Elektronenverlustes in der Mesosphäre sind. Die primären Forschungsziele dieser Kampagnen sind die Dynamik und die Energiebilanz des Mesosphäre zu verschieden Jahreszeiten, bzw. die Bestimmung der Höhenverteilung und der Größe von Meteorstaubteilchen. Die Beteiligung mit den österreichischen plasma-diagnostischen Meßgeräten ist für beide Teile wertvoll, d.h. einerseits für die primären Forschungsziele der beiden Kampagnen, und andererseits stellen die Daten von atomaren Sauerstoff, solarem UV und der Meteorstaubverteilung etc. wichtige Parameter dar, um den Elektronenverlust besser zu verstehen. Drei der vier Raketen werden in der selben Kampagne starten, die vierte etwa ein Jahr später, aber zu einer anderen Jahreszeit.