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Bei den Ionosphären-Funkern am Ende von Rügen

7. November 2022

Die Anlage liegt versteckt im Wald im hohen Norden der Ostseeinsel Rügen, kein Schild weist den Weg (und auch Google Maps nicht), und hinein kommt man nur mit besonderer Einladung: in die Außenstelle Juliusruh des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik e.V. an der Universität Rostock auf 54°38′ Nord und 13°22′ Ost – auffällig aus der Ferne ist nur ein gewaltiger Antennenträger.

Er gehört zur Ionosonde Juliusruh, die „für ihre über 60 Jahre andauernden Ionosonden-Messungen hoher Qualität weltweit bekannt und wissenschaftlich geschätzt“ ist: „Sie liefert damit eine der längsten und wertvollsten Zeitreihen des IAP.“

Während eines Besuchs am 18. August diesen Jahres gewährte Stationsleiter Jens Mielich diesem Blogger einen Blick hinter die Tür. „Im Frequenzbereich 1 bis 30 MHz werden kurze elektromagnetische Impulse senkrecht in die Ionosphäre abgestrahlt und nach ihrer ionosphärischen Reflexion am selben Ort empfangen.

Aus den ionosphärischen Echos werden Amplitude, Laufzeit (scheinbare Reflexionshöhe), Dopplerverschiebung, Polarisation und Einfallswinkel abgeleitet und in einem sog. Ionogramm in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt“, das es auch quasi in Echtzeit im Web zu sehen gibt.

Weit über ein halbes Jahrhundert Geschichte der Ionosphäre über Deutschland lagert ein einem umfangreichen – allerdings derzeit noch rein analogen – Archiv im Hauptgebäude von Juliusruh: hier steinalte Auswertebögen …

… und hier ein Filmstreifen mit abfotografierten Displays aus dem Jahr 1986. Das große Paper „History of the Juliusruh ionospheric observatory on Rügen“ berichtet im Detail, warum die DDR die Station errichtet hatte: Der Ort lag auf dem Territorium des Landes 1954 der Totalitätszone einer Sonnenfinsternis in Südskandinavien am nächsten (Slide 6), deren Ionosphären-Effekte man messen wollte. Und maßgeblich beteiligt war jener Otto Hachenberg, der ein Jahrzehnt später der ‚Vater‘ des Radioteleskops in Effelsberg werden sollte!

In Juliusruh gibt es aber noch zwei weitere Antennenanlagen: zum einen das MF-Radar (medium frequency) für die Messung von Wind in der Mesosphäre, bestehend aus 13 Sende- und 4 Empfangsantennen – eine von drei ähnlichen Anlagen, die das Institut betreibt.

Alle Koax-Kabel laufen in einem Raum des Haupthauses zusammen, und um die unterschiedliche Wege zu und von den Antennen für die interferometrischen Kombination und die Formung und räumliche Ausrichtung des Sendestrahls auszugleichen, …

werden die Signale zu und von den näheren einfach durch aufgewickelte Kabel auf großen Trommeln geschickt, die im Raum verteilt sind. Auch Daten des MF-Radars gibt’s im Web quasi live.

Und schließlich gibt es in Juliusruh, jetzt nur sendend, noch Antennen eines Meteor-Radars – anderswo werden Echos der Ionisationsspuren von Sternschnuppen empfangen, was auch wieder zeitnah im Web (im obersten Plot) zu sehen ist. DF & SH danken Jens Mielich für die mehrstündige Führung – und Markus Paul für die Inspiration zum Besuch, der kurz zuvor dort diese Bilder gemacht hatte.