Die Thermosphäre

wo das Space Shuttle fliegt ...

Die Thermosphäre (von griechisch  θερμός, thermós „warm, heiß“ und σφαίρα, sfära „Kugel“) ist die vierte  Schicht der Erdatmosphäre.

Sie erstreckt sich von der in etwa 80 bis 85 Kilometer Höhe liegenden Mesopause, der oberen Grenze der Mesosphäre, bis unter die Exosphäre in etwa 500 bis 600 Kilometern über der Erdoberfläche.
In diesen Höhenlagen trennen sich die atmosphärischen Restgase je nach Molekülmasse in verschiedene Schichten. Die mittlere freie Weglänge einzelner Gasteilchen beträgt hier mehrere Kilometer, so dass ein Energieaustausch zwischen den Teilchen aufgrund seltenen Kontakts kaum stattfindet. Die thermosphärischen Temperaturen steigen mit der Höhe aufgrund der Absorption hochenergetischer Sonnenstrahlung durch die geringe Menge noch vorhandener Gasmoleküle.
Diese Gasmoleküle der extrem dünnen Atmosphärenschicht werden von der eintreffenden energiereichen kosmischen Strahlung ionisiert, also in elektrisch geladene Ionen und Elektronen gespalten, sodass Funkwellen über den Horizont hinaus reflektiert und empfangen werden können. Daher ist die Thermosphäre auch ein Teil der Ionosphäre.

Die Temperatur beträgt - auch abhängig von der Sonnenaktivität - bis über 1.700 °C und nimmt mit der Höhe zu. Dies spielt auf Grund der geringen Dichte und des damit verbundenen geringen Wärmeaustausches zum Beispiel für Astronauten keine Rolle. In der Thermosphäre umkreisen unter anderem das Space Shuttle und die Internationale Raumstation (ISS) die Erde. Obwohl die Atmosphäre hier außerordentlich dünn ist, macht sich der Luftwiderstand über längere Zeit bemerkbar. Die ISS, die in ca. 350 km Höhe die Erde umkreist, würde ohne regelmäßige Anhebung ihrer Umlaufbahn durch Raketentriebwerke innerhalb weniger Jahre so stark abgebremst werden, dass sie auf die Erde stürzen würde.

Auch Polarlicht ist ein Phänomen, welches in der Thermosphäre vorkommt. Das "Wetter" in der Thermosphäre wurde mit dem Wuppertaler Weltraumteleskop CRISTA untersucht: Das Wetter in 140 km Höhe

Sonnenaufgang in der Thermosphäre

aufgenommen am 28. Nov. 1983 vom Space Shuttle Columbia während der Mission STS-9. Man erkennt einen Teil des Hecks in der rechten oberen Ecke des Bildes.

Aurora

Polarlichter aufgenommen am 4.Okt.2001 von der internationalen Raumstation ISS.

Polarlichter vom Space Shuttle gesehen

Links der Manipulatorarm des Space Shuttles. Die Aurora erscheint wie ein großer Vorhang, unten grünlich, oben ins Rötliche übergehend.