GLORIA-BB - zwei Schwarzkörperstrahler zur Kalibrierung eines Infrarot-Interferometers

Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere

GLORIA (Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere) ist ein gemeinsames Projekt des Forschungszentrums Jülich und des Karlsruher Institut für Technologie in Kooperation mit dem Institut für Atmosphären- und Umweltforschung an der Bergischen Universität Wuppertal.

GLORIA ist ein abbildendes Infrarot-Interferometer, das sowohl auf dem russischen Höhenforschungsflugzeug Geophysica als auch auf dem deutschen Forschungsflugzeug HALO eingesetzt wird, und das detaillierte Bilder des Tropopausenbereichs liefert, der eine entscheidende Rolle im Klimasystem der Erde spielt. Hier haben Treibhausgase wie Wasserdampf und Wolken den größten Einfluss auf die Strahlungsbilanz der Atmosphäre und somit auch auf die Temperatur am Erdboden. Neuste Technologie verbindet hohe spektrale Auflösung mit beispielloser räumlicher Auflösung und erlaubt eine äußerst hohe Flexibilität im Messablauf.

Abbildendes Fourierspektrometer mit 2D-Detektorfeld

Als abbildendes Fourierspektrometer misst GLORIA die Infrarot-Emissionen der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre im Spektralbereich von 7 bis 13 µm (770 - 1400 cm-1). Bei der Horizontsondierung deckt es mit einem Gesichtsfeld von 4,07° x 4,07° einen Höhenbereich von ungefähr 4 km bis zur Flughöhe ab. Die spektrale Auflösung wird für zwei unterschiedliche Messmoden angepasst: 1,25 cm-1 für den Dynamik-Modus und 0,1 cm-1 für den Chemie-Modus. Die Szene wird mit einem zweilinsigen Asphärensystem (36 mm Strahldurchmesser) direkt auf den Detektor abgebildet. Das Detektormodul besteht aus dem eigentlichen Detektorfeld (High Speed CMT 256 x 256 LW IDCA), einem Dewar mit integriertem Stirling-Kühler und einer Ausleseelektronik, die die Messdaten digitalisiert.

Die kardanische Aufhängung, die die Sichtlinie während des Fluges stabilisiert, erlaubt auch einen horizontalen Schwenk des Sehstrahls zwischen 45° und 135° in Bezug auf die Flugrichtung, wodurch ein tomographisches Vermessen von atmosphärischen Strukturen möglich wird. Die Schwenkbarkeit des Gerätes wird auch dazu benutzt, um das Interferometer auf die Kalibrationsschwarzkörper auszurichten.

Höhenforschungsflugzeug HALO mit GLORIA im „Bellypod“


Design des GLORIA-Instrumentes


GLORIA in Geophysica (Kiruna 2011)

GLORIA nahm im Dez. 2011 an der EssenCe-Kampagne in Nordschweden teil.