Der einzigartige Flug

Die Falcon 20 aus Deutschland landete am 11. Mai in Keflavik, während die DC-8 der NASA bereits vorher eingetroffen war. Die Zusammenarbeit zwischen der NASA, dem DLR und der europäischen Raumfahrtagentur zur Erforschung der Atmosphäre und des Wetters über dem Hohen Norden hat eine lange Tradition. Bereits in den 1990er Jahren führten Wissenschaftler des DLR, der NASA und anderer Institutionen gemeinschaftliche Projekte durch.

Die von Keflavik ausgehende Kampagne dauerte insgesamt zwei Wochen. Die beiden Jets flogen meist in Formation an der grönländischen Küste entlang, entweder zur Südspitze oder in der Gegenrichtung gen Norden. Hinzu kamen Messflüge in Richtung schottischer und grönländischer Küste. Die Falcon flog Kreise in 20 Grad Schräglage, konnte dadurch aber keine vollständigen Windprofile erfassen. Die fehlenden Daten lieferten die beiden Laserpuls-Systeme auf der DC-8, die dem deutschen Flugzeug in einigem Abstand folgte: "Am Anfang wurde in ziemlich enger Formation geflogen", sagt NASA-Missionsleiter Dave Emmit, "Die DC-8 flog nur etwa 330 Meter unter der Falcon und nur ein paar hundert Meter hinter ihr." Später vergrößerten die Flieger den Abstand auf mehrere Kilometer. Außerdem warf die DC-8 Sonden ab, die Wind, Temperatur und Feuchtigkeit maßen. Die verschiedenen Sensoren und Messweisen dienten dazu, Fehler eines einzelnen Geräts so gut wie möglich auszuschließen.

Das Ziel war, Vergleichswerte zu sammeln, mit denen dann der Laser-Sensor des Satelliten erprobt werden kann. "Man versucht, vor dem Start am Boden oder aus der Luft dieselben Parameter zu messen, um die Datenqualität des Satelliten zu prüfen", sagt Oliver Reitebuch. Und um die Daten des Sensor-Prototypen an Bord der Falcon 20 zu prüfen, flogen die drei anderen Lidare mit. "So kann man vor dem Start die bestmöglichen Auswerteverfahren entwickeln", so Reitebuch weiter. "Das ist der Ansatz, um Satellitenmissionen mit neuer Technologie vorzubereiten, bei denen Erfahrungen aus früheren Missionen fehlen", erklärt er.

Für das deutsche Falcon-Team bot die Kampagne ein besonderes Highlight. Am 21. Mai, gegen 22.30 Uhr, startete die Falcon 20 des DLR zu einem mehrstündigen Flug zum höchsten Punkt Grönlands. Der liegt auf dem größten Festland-Eisschild der Welt in etwa 3200 Metern Höhe über dem Meeresspiegel. Dort warteten in einer amerikanischen Station britische Forscher mit einem Boden-Lidar.

Im Schein der Mitternachtssonne führte der Flug von Island über die Dänemarkstraße zur grönländischen Küste und dann weiter landeinwärts. Kurz nach Mitternacht erreichte die Falcon ihr Ziel, aktivierte ihre Laserpuls-Messgeräte und begann zu kreisen. Das britische Team schickte Laserpulse in den Himmel und ließ Ballonsonden mit Messgeräten aufsteigen. Ihre Daten dienen zur Überprüfung der Messwerte aus der Falcon. Nach zwei großen Vollkreisen drehte die Falcon 20 auf Heimatkurs. Gegen zwei Uhr morgens am 22. Mai setzte sie in Keflavik zur Landung an. Die Mitternachtssonne tauchte kurz hinter den Horizont und bescherte der fünfköpfigen Besatzung einen spektakulären Sonnenuntergang.

Mit ihren Messdaten können die Forscher nun die Auswertungssoftware für die geplante Satellitenmission weiter verbessern. ADM-Aeolus soll 2017 starten und in eine Umlaufbahn von Pol zu Pol in 410 Kilometern Höhe einschwenken. An Bord der Raumsonde ist dann das erste von drei Lidaren, die in den nächsten Jahren in den Erdorbit geschickt werden. Zwei der geplanten Missionen sind europäische Unternehmen, bei der dritten arbeitet das DLR mit der französischen Raumfahrtbehörde zusammen.