High Altitude and LOng Range Research Aircraft (GEOHALO)

Das deutsche Höhenforschungsflugzeug HALO (High Altitude and LOng Range Research Aircraft) wurde durch eine Gemeinschaftsiniative von BMBF, Helmholtz-Gemeinschaft, Max-Planck-Gesellschaft, dem Freistaat Bayern, den Forschungszentren Jülich und Karlsruhe und dem DLR beschafft. Das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ ist Mitglied im HALO-Konsortium. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Projekte auf dem HALO-Flugzeug im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP-1294  "Atmosphären- und Erdsystemforschung mit dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft)"

Das Projekt GEOHALO ist die erste wissenschaftliche Mission, die mit dem HALO-Flugzeug  durchgeführt wurde. Die GEOHALO-Mission umfasste ein Instrumentarium geodätischer und geophysikalischer Sensoren auf dem HALO-Flugzeug und wurde zwischen dem 4. und 12. Juni 2013 in vier Flügen über Italien durchgeführt.

Das GFZ ist im GEOHALO Projekt für die Themen "GNSS-Reflektometrie" , "Erdmagnetfeld" und "Gravimetrie" beteiligt.

Unsere Sektion war für die Gravimetrie verantwortlich. Dabei sollte getestet werden, ob und wie eine Schwerefeldbestimmung in größeren Gebieten von einem schnell fliegenden Flugzeug wie HALO möglich ist. Hierbei geht es nicht, wie etwa in der „normalen“ Fluggravimetrie für die Exploration, um die höchstmögliche räumliche Auflösung durch möglichst niedrige und langsame Flüge, sondern darum, in Regionen, in denen nur unzureichende terrestrische Schweremessungen vorhanden sind, eine deutlich höhere Auflösung im Vergleich zu reinen Satelliten-Schwerefeldmodellen zu erreichen. Das ist für die geodätische Aufgabe, ein globales Schwerefeldmodell zu berechnen, welches überall die gleiche hohe Auflösung hat, von großer Bedeutung. Zukünftige Zielgebiete von GEOHALO sind deshalb vor allem Gebiete mit schlechten oder wenigen Bodenmessungen und Gebiete, die für Bodenmessungen unzugängliche sind.

Die untenstehenden Abbildungen zeigen Vergleiche zwischen aus den Messungen abgeleiteten Schwerevariationen und dem globalen Modell EIGEN-6C4, das Satelliten- und terrestrische Messungen enthält. Um das kurzwellige Rauschen der Chekan-Messungen und der aus GNSS-Messungen abgeleiteten kinematischen vertikalen Beschleunigungen zu beseitigen, wurde ein Low-Pass-Filter mit einer cut-off-Wellenlänge von 200 Sekunden angewendet. Bei einer Fluggeschwindigkeit von 425 km/h resultiert das in einer räumlichen Auflösung von 12 km Halbwellenlänge. Das entspricht etwa der Auflösung des Modells EIGEN-6C4, welches in diesem Gebiet auf Grund der guten und dichten eingeflossenen gravimetrischen Daten als sehr genau angenommen werden kann. Man erkennt, dass die durch HALO gewonnenen Messungen sehr gut mit dem Modell EIGEN-6C4 übereinstimmen.

Kontakt

Christoph Förste
Arbeitsgruppenleiter
Dr. Christoph Förste
Globales Geomoni­toring und Schwerefeld
+49 331 288-1737
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