Geowissenschaften auf HALO
HALO - eine besondere Plattform für die deutsche Forschung
HALO (High Altitude Long Range Research Aircraft) stellt eine Plattform für die Atmosphären- und geowissenschaftliche Forschung in Deutschland zur Verfügung. Dieses Forschungsflugzeug basiert auf einem Gulfstream 550 Business Jet.
Wissenschaftliche Koordination und finanzielle Sicherstellung des Betriebs obliegt einem Konsortium, dem verschiedene Institutionen angehören: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Max-Planck-Gesellschaft (MPG), Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Deutsches GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Forschungszentrum Jülich (FZJ) und Leibniz-Institut für Troposphärenforschung Leipzig (IFT). Das Konsortium hat dazu einen Wissenschaftlichen Lenkungsausschuss (WLA) eingesetzt. Die DLR-Einrichtung Flugexperimente (DLR-FX) agiert als Betreiber des Flugzeugs.
HALO Mission beim DLR: HALO Homepage, DLR Portal HALO
Die DFG fördert die HALO-basierte Forschung im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms (SPP) 1294 "Atmosphären- und Erdsystemforschung mit HALO". Die aktuelle sechsjährige Förderphase läuft von 2016 bis 2021. Koordinatoren des SPP 1294 sind Prof. Martin Wendisch (Universität Leipzig), Prof. Joachim Curtius (Goethe-Universität Frankfurt) sowie von Dr. Mirko Scheinert (TU Dresden).
Nach Ausschreibung und Beschaffung durch das BMBF (2004/2005) wurde das Flugzeug Anfang 2009 an den Betreiber DLR-FX (DLR Flugexperimente) in Oberpfaffenhofen übergeben. Es waren umfangreiche Tests und Modifikationen notwendig, um das Flugzeug als Plattform für die Forschung vorzubereiten. Mit einer HALO-Technomission im Jahr 2010 konnte die prinzipielle Leistungsfähigkeit nachgewiesen werden.
Eine erste wissenschaftliche HALO-Flugmission wurde mit der GEOHALO-Mission im Juni 2012 realisiert. Seitdem schlossen sich weitere wissenschaftliche Missionen an, die die exzellente Eignung von HALO für die multidisziplinäre Atmosphärenforschung und Erdbeobachtung unter Beweis stellten.
Bereits 2004 fand eine Interessengruppe "Geowissenschaften auf HALO" zusammen. Aus diesem Kreis bildete sich die Gruppe, die die GEOHALO-Mission vorbereitete und schließlich durchführen konnte. An GEOHALO waren mit folgenden Beobachtungsverfahren beteiligt:
- TU Dresden: wissenschaftliche Leitung und Laseraltimetrie;
- GFZ Sektion 1.2: Fluggravimetrie;
- Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover (BGR): Fluggravimetrie;
- GFZ Sektion 1.1, Institut de Ciencies de lEspai (ICE - CSIC/IEEC), Barcelona, und DLR-GSOC Oberpfaffenhofen: GNSS-Fernerkundung;
- GFZ Sektion 2.3: Magnetometrie;
- Eidgenössisch-Technische Hochschule Zürich (ETH): Bodenmessungen.
Zielgebiet von GEOHALO war Italien mit umliegendem Meeresgebiet (Tyrrhenisches, Adriatisches und Ionisches Meer), ein Gebiet, was aufgrund der tektonischen Situation durch erhöhtes Georisiko charakterisiert ist.
Die Flüge der GEOHALO-Mission erfolgten am 6., 8., 11. und 12. Juni 2012 und umfassten eine Länge von insgesamt 16.150 km. Erste Ergebnisse wurden in diversen Vorträgen präsentiert bzw. in folgenden Veröffentlichungen publiziert:
Barzaghi, R., Albertella, A., Carrion, D., Barthelmes, F., Petrovic, S., and Scheinert, M. (2015). Testing airborne gravity data in the large-scale area of Italy and adjacent seas. In: International Association of Geodesy Symposia. Springer Berlin Heidelberg. Proc. Int. Gravity Field Service, Shanghai 2014.
Petrovic, S., Barthelmes, F., and Pflug, H. (2015). Airborne and shipborne gravimetry at GFZ with emphasis on the GEOHALO project. In: International Association of Geodesy Symposia. Springer Berlin Heidelberg. Proc. IAG General Assembly, Potsdam 2013.
Semmling, A., Beckheinrich, J., Wickert, J., Beyerle, G., Schšon, S., Fabra, F., Pflug, H., He, K., Schwabe, J., and Scheinert, M. (2014). Sea surface topography retrieved from GNSS reflectometry phase data of the GEOHALO flight mission. Geophys. Res. Lett., 41:954960. doi: 10.1002/2013GL058725.
Aktuell ist eine Flugmission in der Antarktis geplant. Hauptziel ist es, terrestrische Lücken in den Potentialfelddaten (Schwere- und Magnetfeld) zu schließen. Genauso werden weitere Verfahren zur Verbesserung der Datenlage und damit geowissenschaftlichen und Atmosphärenforschung in der Antarktis beitragen: RES (Radio Echo Sounding) zur Ableitung der Subglazialtopographie und internen Schichtung des Eiskörpers, GNSS-Fernerkundung und ein neuartiges LIDAR-Verfahren für die Erforschung der Dynamik der mittleren Atmosphäre (20 bis 100 km Höhe), vor allem von atmosphärischen Schwerewellen.
Hauptpartner in diesem Projekt sind: TU Dresden, GFZ Potsdam und DLR-Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen.
The International Workshop "Airborne Geodesy and Geophysics with Focus on Polar Applications" was held in Dresden from 19 to 21 April 2017. It was supported by the German Research Foundation, the Scientific Committee on Antarctic Research and the German Society of Polar Research. This workshop was the third one in a series of thematic workshop on airborne research of the polar regions.
An extended report is available here.
Kontakt
© B. D. Gutknecht
Senior Scientist
NameDr.-Ing. Mirko Scheinert
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