Satellit misst Windbewegung mit Laser

Die europäische Weltraumorganisation ESA will mittels Satellit die Windbewegungen der Erdatmosphäre mit unerreichter Qualität vermessen. Zentrales Instrument ist laut ESA das so genannte Doppler-Wind-Lidar, ein hochpräzises Referenzlasersystem.

Das Doppler-Wind-Lidar sendet laut Laser Zentrum Hannover (LZH) Impulse eines frequenzstabilisierten UV-Leistungslasers vom Satelliten in die Atmosphäre. Das Licht werde dort an Teilchen in der Atmosphäre und an den Luftmolekülen gestreut und erreiche zum Teil einen empfindlichen Detektor auf dem Satelliten. Die Frequenz des rückgestreuten Lichtes sei wegen unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten verändert.

Mit Hilfe eines hochpräzisen Referenzlasersystems lasse sich aus dem Vergleich der Frequenzen von ausgesendetem und rückgestreutem Licht auf die Verteilung der Windgeschwindigkeiten in der Atmosphäre schließen, teilte das LZH mit.

Die Daten des Systems sollen für ein verbessertes Modell der Erdatmosphäre sorgen und die Langzeitvorhersage verfeinern helfen. Zudem hofft man, Erkenntnisse über den Klimawandel zu gewinnen.

Für die Mission sei am Laser Zentrum Hannover ein Prototyp eines hochstabilen Referenzlasersystems entwickelt worden, mit dem zunächst die physikalischen Anforderungen demonstriert werden konnten. Das Lasersystem beruht auf einem Miniatur-Einkristall-Laser, der für einen späteren Einsatz im Weltraum ideale Voraussetzungen mitbringe. Im weiteren Verlauf der Laserentwicklung soll das System miniaturisiert und für den Einsatz unter den extremen Bedingungen einer Satellitenmission vorbereitet werden. (uba)