Ein Forscherteam hat riesige Solarballons in einer H\u00f6he von 70.000 Fu\u00df (21.000 Meter) aufsteigen lassen, um die Ger\u00e4usche der Stratosph\u00e4re der Erde aufzuzeichnen, und ihre Mikrofone haben faszinierende und unerwartete Ger\u00e4usche aufgenommen.<\/p>\n\n
In der Stratosph\u00e4re, der zweiten atmosph\u00e4rischen Schicht der Erde, befindet sich die Ozonschicht, die die ultraviolette Strahlung der Sonne absorbiert und streut. In dieser Region, die sich durch d\u00fcnne und trockene Luft auszeichnet, gibt es kaum Turbulenzen, und sie ist die maximale H\u00f6he f\u00fcr D\u00fcsenflugzeuge und Wetterballons.<\/p>\n\n
Daniel Bowman, ein leitender Wissenschaftler bei den Sandia National Laboratories, wurde w\u00e4hrend seines Studiums dazu inspiriert, die Klanglandschaft der Stratosph\u00e4re zu erforschen, nachdem er die von Vulkanen erzeugten niederfrequenten Ger\u00e4usche, den so genannten Infraschall, kennengelernt hatte, die das menschliche Ohr nicht h\u00f6ren kann.<\/p>\n\n
Urspr\u00fcnglich wollten Bowman und sein Berater Jonathan Lees von der University of North Carolina, Chapel Hill, Infraschallrekorder an Ballons befestigen, um Vulkanger\u00e4usche aufzuzeichnen. Sie stellten jedoch fest, dass in den letzten 50 Jahren niemand versucht hatte, Mikrofone an Stratosph\u00e4renballons anzubringen. Diese Erkenntnis veranlasste sie, das Potenzial dieser neuen Plattform zu erkunden. Lees, ein Professor f\u00fcr Erd-, Meeres- und Umweltwissenschaften mit den Schwerpunkten Seismologie und Vulkanologie, schloss sich dem Projekt an.<\/p>\n\n
Diese Solarballons k\u00f6nnen doppelt so hoch aufsteigen wie Verkehrsflugzeuge. Laut Bowman nahm das Team w\u00e4hrend seiner Ballonfl\u00fcge verschiedene Ger\u00e4usche auf, darunter Explosionen an der Oberfl\u00e4che und in der Erde, Donner, kollidierende Meereswellen, Flugzeuge, Stadtger\u00e4usche, Raketenstarts, Erdbeben und m\u00f6glicherweise sogar Z\u00fcge und D\u00fcsenflugzeuge. Au\u00dferdem wurden auch Ger\u00e4usche unbekannten Ursprungs aufgezeichnet.<\/p>\n\n
Auf der 184. Tagung der Acoustical Society of America in Chicago pr\u00e4sentierte das Team seine Ergebnisse anhand einer Aufnahme von einem NASA-Ballon, der \u00fcber der Antarktis kreiste. Die Aufnahme enthielt Infraschallsignale von aufeinanderprallenden Meereswellen, die einem kontinuierlichen Seufzer \u00e4hneln. Sie enthielt jedoch auch Knistern und Rascheln, dessen Quelle nicht identifiziert werden konnte.<\/p>\n\n
Bowman und seine Mitarbeiter f\u00fchrten Untersuchungen mit NASA-Ballons und anderen Fluganbietern durch und ergriffen die Initiative, ihre eigenen Ballons zu bauen, die jeweils einen Durchmesser von etwa 19,7 bis 23 Fu\u00df haben. Diese kosteng\u00fcnstigen Ballons k\u00f6nnen mit leicht erh\u00e4ltlichen Materialien aus Baum\u00e4rkten und pyrotechnischen Gesch\u00e4ften zusammengebaut werden und dauern etwa 3,5 Stunden f\u00fcr ein Team von zwei Personen.<\/p>\n\n
Die Ballons werden aus Malerplastik, Paketband und Kohlestaub hergestellt, wobei der Kohlestaub die Ballons verdunkelt. Wenn sie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, absorbieren die abgedunkelten Ballons W\u00e4rme und werden schwimmf\u00e4hig. Diese einfache Do-it-yourself-Konstruktion erm\u00f6glicht es den Forschern, mehrere Ballons f\u00fcr eine umfassende Datenerfassung aufsteigen zu lassen. Bowman betonte, dass sogar Highschool-Sch\u00fcler, die Zugang zu ihrer Sporthalle haben, mit Hilfe einer Handy-App namens RedVox zur Aufzeichnung von Infraschall Solarballons bauen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n
Zwischen 2016 und April dieses Jahres hat Bowman sch\u00e4tzungsweise mehrere Dutzend Solarballons zur Aufnahme von Infraschall gestartet. Die Ballons trugen Mikrobarometer, die urspr\u00fcnglich f\u00fcr die \u00dcberwachung von Vulkanen entwickelt wurden, um niederfrequente Ger\u00e4usche aufzuzeichnen. Die Ballons wurden per GPS geortet, da sie Hunderte von Kilometern zur\u00fccklegen und in problematischen Gebieten landen konnten.<\/p>\n\n
Das Team sah sich aufgrund der rauen Umgebung der Stratosph\u00e4re, in der extreme Temperaturschwankungen herrschen, mit Herausforderungen konfrontiert. Bowman wies darauf hin, dass Solarballons tr\u00e4ge sein k\u00f6nnen, und dass sie beim Versuch, sie zu starten, versehentlich einige besch\u00e4digt hatten. Manchmal mussten f\u00fcr die Bergung der Nutzlasten Schluchten und Berge durchquert werden. In einem Fall hat sich ein Ballon nach einer n\u00e4chtlichen Landung auf einem Feld selbst wieder in die Luft gebracht, so dass er einen weiteren Tag fliegen konnte.<\/p>\n\n
Der Vorteil des Erreichens gro\u00dfer H\u00f6hen mit Ballons besteht darin, dass der Ger\u00e4uschpegel reduziert und der Erfassungsbereich erweitert wird. Au\u00dferdem bieten diese Ballons Zugang zur gesamten Erde. Die Forscher stehen jedoch vor der Aufgabe, die w\u00e4hrend der Fl\u00fcge aufgezeichneten Signale zu entschl\u00fcsseln. Laut Bowman wurden bei zahlreichen Fl\u00fcgen Signale aufgefangen, deren Ursprung unbekannt bleibt. Obwohl es sich dabei wahrscheinlich um gew\u00f6hnliche Ereignisse wie Turbulenzen, weit entfernte schwere St\u00fcrme oder sogar von Menschen verursachte Objekte wie G\u00fcterz\u00fcge handelt, ist es aufgrund der fehlenden Daten schwierig, genau zu bestimmen, was passiert.<\/p>\n\n
Sarah Albert, Geophysikerin an den Sandia National Laboratories, hat ebenfalls ein Ph\u00e4nomen erforscht, das als „Schallkanal“ bekannt ist und sich in den von Bowman untersuchten H\u00f6hen befindet. Ihre Aufzeichnungen haben unidentifizierte Ger\u00e4usche und Raketenstarts eingefangen. Bowman spekuliert, dass der Ton in diesem Kanal gefangen bleiben k\u00f6nnte, bis er verst\u00fcmmelt wird. Die Unterscheidung zwischen nahen und leisen Ereignissen wie Turbulenzen und weit entfernten, lauten Ph\u00e4nomenen wie St\u00fcrmen muss jedoch noch gekl\u00e4rt werden.<\/p>\n\n
Bowman und Albert planen, den Luftschallkanal weiter zu untersuchen und die Quellen der mysteri\u00f6sen Ger\u00e4usche in der Stratosph\u00e4re zu ermitteln. Sie sind besonders daran interessiert, die Variabilit\u00e4t der stratosph\u00e4rischen Ger\u00e4uschkulisse \u00fcber verschiedene Jahreszeiten und Standorte hinweg zu verstehen.<\/p>\n\n
Die Auswirkungen dieser Forschung gehen \u00fcber die Stratosph\u00e4re der Erde hinaus. Bowman stellt sich vor, dass heliumgef\u00fcllte Versionen dieser Ballons bei der Erkundung anderer Planeten wie der Venus eingesetzt werden k\u00f6nnten. Indem sie wissenschaftliche Instrumente \u00fcber oder in den Wolken anderer Himmelsk\u00f6rper transportieren, k\u00f6nnten diese Ballons Testfl\u00fcge f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere, kompliziertere Missionen durchf\u00fchren.<\/p>\n\n
Die Ger\u00e4uschkulisse der Stratosph\u00e4re zu verstehen und ihre r\u00e4tselhaften Ger\u00e4usche zu entschl\u00fcsseln, ist ein faszinierendes Unterfangen, das wertvolle Erkenntnisse \u00fcber die Erdatmosph\u00e4re liefern und m\u00f6glicherweise k\u00fcnftige Weltraumforschungsprojekte beeinflussen k\u00f6nnte. Mit jedem Ballonstart und jeder Aufzeichnung kommen Bowman und sein Team dem Ziel n\u00e4her, die Geheimnisse zu l\u00fcften, die in den oberen Bereichen der Atmosph\u00e4re unseres Planeten verborgen sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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