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Messflüge: Mit HALO durch die Lüfte

Sie hat das Aussehen eines Reiseflugzeugs für Geschäftsleute. Doch statt einer bequemen luxuriösen Innenausstattung ist die Passagierkabine vollgestopft mit wissenschaftlichen Messinstrumenten. Denn die Flüge dieses umgebauten Business Jets namens HALO dienen der Erforschung der Atmosphäre und des Klimas mit ihren vielschichtigen Phänomenen.
Über dem Amazonas braut sich etwas zusammen. Dieses Foto wurde aus dem Cockpit des HALO-Flugzeug aufgenommen, vorne ist auch gut die Nase der Maschine zu sehen. Foto: DLR Über dem Amazonas braut sich etwas zusammen. Dieses Foto wurde aus dem Cockpit des HALO-Flugzeug aufgenommen, vorne ist auch gut die Nase der Maschine zu sehen.
Oberpfaffenhofen. 

Wenn wieder einmal der Ultra Long Range Business Jet G 550 der Firma Gulfstream Aerospace in den Himmel über Oberpfaffenhofen steigt, könnte ein außenstehender Beobachter meinen, ein Geschäftsmann sei zu einem wichtigen Termin unterwegs. Jedoch lassen einige seltsame Details der weiß lackierten, 31 Meter langen und mit einem blauen Längsstreifen verzierten Maschine an dieser Deutung zweifeln. Am auffälligsten ist der aus der oberen Nasenhälfte des Flugzeugs unterhalb der Pilotenkabinenfenster herausragende weiß-rote Stab. Ebenso interessierte Blicke zieht die vor den Tragflächen befindliche verdickte Rumpfunterseite auf sich. Schließlich sind da noch der an der Flugzeugzelle angebrachte Name HALO, über den sich ein stilisierter Jet in einer eleganten Kurve aufschwingt, und das auf dem Heckleitwerk prangende Logo des DLR.

Daher ist es auch kein Privatflug, der hier seinen Anfang nimmt, sondern eine Forschungsmission zur Untersuchung und Datensammlung der höheren Schichten der Atmosphäre, für die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) dieses Flugzeug seit 2009 betreibt. „HALO steht für ,High Altitude and Long Range Research Aircraft‘ “, erklärt Oliver Brieger, Leiter des DLR-Forschungsflugbetriebs. „Mit diesem Jet können wir bis 15,5 Kilometer hoch in die sogenannte Stratosphäre steigen. Das ist jenseits der Höhe, wo sich der gesamte Luftverkehr abspielt.“

Und: „Long Range“ bedeute einfach, dass je nach Nutzlast eine Reichweite von bis zu 10 500 Kilometer erzielt werden kann. Damit sind erstmals Messungen auf der Skala von Kontinenten möglich – soll heißen: Alle Regionen von den Polen bis zu den Tropen und den abgelegenen Gebieten des Pazifiks kann das Forschungsflugzeug erreichen – und das mit einer Nutzlast von bis zu drei Tonnen.

 

Zwei Piloten,

 

ein Techniker

 

Dafür wurde das ursprüngliche Geschäftsreiseflugzeug durch besondere Außenanbauten und eine spezielle Inneneinrichtung entsprechend modifiziert. An der Spitze des 1,6 Meter langen rot-weißen Nasenmasts befindet sich eine Fünf-Loch-Sonde, mit der Drücke und die Anströmverhältnisse der Luft quasi außerhalb des Einflussbereichs des Flugzeugs gemessen werden können.

Die ebenso auffällige, aber nicht immer vorhandene ausgebuchtete Rumpfunterseite ist nur eine Verkleidung und gehört zur Sekundärstruktur des Jets: „Die Instrumente werden im Prinzip an den Rumpf festgeschraubt“, erklärt Brieger. „Das können Radarantennen sein, das können optische Sensoren sein, über die dann dieser sogenannte Bellypod als aerodynamische Hülle montiert wird.“ Zusätzliche Behälter können an den Flügeln mitgeführt werden.

 

Der Einfluss

 

des Monsuns

 

Ebenso ist das Kabineninnere auf den Forschungsbetrieb zugeschnitten. Statt bequemer und komfortabler Reisesitze, sogar Sofa und Minibar, Holztäfelung und umsorgender Stewardess gibt es bis zu 15 sogenannte Racks – Regale mit Forschungsinstrumenten. Sie werden in die Maschine eingebaut und von bis zu fünf Wissenschaftlern und Ingenieuren während eines bis zu zwölfeinhalb Stunden dauernden Fluges betreut. Dazu kommen drei Besatzungsmitglieder: ein Bordtechniker und zwei Piloten.

Bevor es ab in den Himmel geht, um wie jüngst den Einfluss des indischen Monsuns auf das Klima der arabischen Halbinsel und den Mittelmeerraum zu untersuchen, sind umfangreiche Tests der einzubauenden Geräte notwendig. Sie müssen „lufttüchtig“ sein, denn selbst wenn ein Gerät im Labor funktioniert, bedeutet das nicht, dass es das auch während des Fluges ohne Komplikationen tut. „Die immer wieder anderen Instrumente dürfen das Basisflugzeug nicht negativ beeinflussen, also Funk oder Anzeigen im Cockpit stören“, sagt Brieger.

Deshalb gibt es einen Probeeinbau, dem dann Testflüge folgen. Drei bis vier Jahre Vorbereitungszeit müssen dafür schon angesetzt werden.

Bodenstationen, Ballonflüge, Wetter- und Umweltsatelliten sind drei der Säulen, auf denen Atmosphären- und Klimaforschung beruht. Forschungsflugzeuge bilden die vierte nicht unerhebliche Basis, denn, so Brieger: „Bei bodengestützten Forschungsplattformen muss ich warten, bis gewisse Wetterphänomene an mir vorbeiziehen, Ballon-Missionen kann ich vornehmen, wenn diese Erscheinungen vor Ort sind, bin aber langsam – was gar nicht schlecht sein muss –, und dabei von den Luftströmungen und natürlich von der Höhe abhängig.“

Satellitengestützte Forschungen ermöglichen zwar ein weites, umfassendes Bild – also den großen Überblick –, jeder kennt die während des täglichen TV-Wetterberichts eingeblendeten Satellitenbilder. Allerdings ist die Auflösung der atmosphärischen Phänomene, die aus dieser Position beobachtet werden, recht ungenau. „Der Vorteil eines Forschungsflugzeuges besteht darin, dass man genau in diese Phänomene hineinfliegen kann“, betont Brieger.

„So kommt man in kürzester Zeit direkt am Ort des Geschehens zu den entsprechenden Messungen, ja sogar ersten Auswertung der Daten.“ Bei Vulkanausbrüchen wie 2010 des isländischen Eyjafjallajökull war das von nicht unerheblicher Bedeutung, ging es doch um die Gefährdung der Luftsicherheit durch Aschepartikel. In solchem Fall machen Forschungsflugzeuge so etwas wie einen Feuerwehreinsatz.

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