Measurements at Extreme Heights

Station 13

Encounter at great height. The Falcon research air-craft is replaced by HALO (to the fore). Source: DLR

Not only do physical-chemical processes in the atmosphere dictate weather patterns, they also have long-term climatic effects. Experimental data are therefore of key importance for gaining an in-depth understanding of the processes that play out in the atmosphere, thereby allowing climate models to be improved. Research aircraft for climatic and atmospheric research are important tools, because they bridge the gap between ground-based observation stations and satellite surveillance.

Previously, only a few aircraft were available for experiments at high altitudes, and they had a limited range and lacked the necessary cargo capacity. In 2012, the HALO research aircraft became operational for high-altitude measurement flights. HALO stands for ‘High-Altitude and Long-Range Research Aircraft’.

Key focuses of research includes:
•    Aerosols, clouds and the hydrological cycle
•    The self-cleaning capacity of the atmosphere
•    The chemistry of the tropopause and its dynamics
•    Climate change and extreme weather events

HALO began the OMO measurement programme under the guidance of the MPI for Chemistry in the summer of 2015. The aimed to investigate the free troposphere, a climatically important region of the atmosphere that reacts with great sensitivity to changes in chemical composition.

Ein Messflugzeug für die deutsche Forschung

Exponat 13: Modell von HALO

Modell des Forschungsflugzeugs HALO. Foto: S. Benner

Stellvertretend für über 30 Forschungsinstitute in Deutschland stellten die Max-Planck-Gesellschaft und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt im Jahr 2001 einen Antrag für ein modernes Forschungsflugzeug an das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Ziel war ein Flugzeug mit großer Nutzlast für den Transport zahlreicher wissenschaftlicher Geräte und langer Reichweite. Gleichzeitig sollte es in den Übergangsbereich zwischen der Troposphäre und Stratosphäre in Höhen von 15 Kilometern fliegen können.

Im Herbst 2004 stand die Finanzierung durch das BMBF, die Helmholtz-Gemeinschaft, die Max-Planck-Gesellschaft, das Forschungszentrum Jülich, das Karlsruher Institut für Technologie, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und den Freistaat Bayern. Nach acht Jahren Bau- und Zulassungszeit wurde HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) in diesem Jahr an die Wissenschaft übergeben.

HALO ist eine Weiterentwicklung eines Gulfstream G550 Business Jets. Aufgrund seiner besonders großen Reichweite kann das Flugzeug bis zu zehn Stunden in der Luft bleiben. Dadurch werden alle Regionen der Erdatmosphäre für die Forschung zugänglich – von den Polen bis zu den Tropen und den abgelegenen Regionen über den Ozeanen.

Technische Daten HALO Gulfstream G550:

 

Länge 31 Meter (davon 1,6 Meter Nasenmast)
Höhe 7,9 Meter
Spannweite 28,5 Meter
Kabinenlänge 11 Meter
Kabinenweite 2,24 Meter
Kabinenhöhe 1,88 Meter
Sitzplätze 19 (üblich sind drei Besatzungsmitglieder und fünf bis acht Wissenschaftler und Ingenieure, je nach Instrumentierung)
Leergewicht 22,23 Tonnen
Gesamtgewicht max. 41,28 Tonnen
Antrieb zwei Rolls-Royce BR 710 Triebwerke
Schub zwei x 68,4 Kilonewton
Reichweite Mehr als 8.000 Kilometer, abhängig von Missionsprofil und Nutzlast
Flughöhe max. 15,5 Kilometer (51.000 Fuß)
Geschwindigkeit maximal 340 KCAS/Ma 0.885; 1054 Kilometer/Stunde

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