Schwerewellen: Unsichtbare Energieträger der Atmosphäre

Schwerewellen entstehen durch Prozesse wie etwa der Überströmung von Gebirgen oder Land-See-Übergängen. Sie entstehen auch bei starken Stürmen, Erdbeben oder Vulkanausbrüchen und transportieren Energie und Impuls über große Distanzen in der Atmosphäre. Die Beobachtung dieser Wellenfelder erlaubt es, Rückschlüsse auf die Aktivität ihrer Quellen zu ziehen – ein vielversprechender Ansatz für Frühwarnsysteme, wie Michael Bittner erläutert: „Die Intensität der abgestrahlten Wellen zeigt an, wie stark ein Ereignis wie ein Zyklon oder ein Vulkanausbruch ist. Das macht ihre Beobachtung auch anwendungsorientiert hochrelevant“, sagt Prof. Dr. Michael Bittner, Atmosphärenforscher an der Universität Augsburg und Abteilungsleiter am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Augsburger Expertise an Bord

Er ist zusammen mit PD Dr. habil. Sabine Wüst, Privatdozentin an der Universität Augsburg und Gruppenleiterin im Bereich Atmosphärenforschung am DLR in Oberpfaffenhofen, mitverantwortlich für eines der beiden Messinstrumente der bei der ESA eingereichten Satellitenmission „SOVA-S“ (Satellite Observation of waVes in the Atmosphere – Scout).

Beide koordinieren die wissenschaftliche Entwicklung eines hochsensiblen Kamerasystems, das das sogenannte Luftleuchten – das schwache Eigenleuchten bestimmter Moleküle in der oberen Atmosphäre – im nahen Infrarotbereich erfasst.

„Durch die globale Vermessung dieser Wellen leisten wir einen Beitrag zur Verbesserung der Klimamodelle, denn Schwerewellen sind kleinskalige Phänomene, die in heutigen Modellnetzen häufig nicht ausreichend erfasst werden“, erklärt Sabine Wüst.

Vier Finalisten, zwei Gewinner

„SOVA-S“ gehört zu den vier Finalisten, die von der ESA aus ursprünglich 19 eingereichten Missionsvorschlägen ausgewählt wurden. Für diese Endrunde – die sogenannte Konsolidierungsphase – wurden im Juni 2025 offizielle Verträge unterzeichnet. Bis zum Januar 2026 gilt es nun, das Missionskonzept im Detail wissenschaftlich und technisch auszuarbeiten und gleichzeitig die Umsetzbarkeit im vorgegebenen Budgetrahmen von 35 Millionen Euro nachzuweisen.

Begleitet wird dieser Prozess durch ein eigens eingerichtetes Gremium unabhängiger Expertinnen und Experten: Die sogenannte Science Advisory Group (SAG) für SOVA-S setzt sich aus sechs international renommierten Forschenden aus Deutschland, Norwegen, Australien, Georgien, Tschechien, Spanien und der Slowakei zusammen. Die wissenschaftliche Exzellenz des Konzepts ist das zentrale Kriterium für die finale Auswahl der beiden Missionen – entsprechend hoch sind die Anforderungen. Unterstützt werden die Missionsteams zudem durch ein begleitendes Expertenteam der ESA.

Neue Perspektiven für die Forschung – aber auch für Studierende

Die Mission „SOVA-S“ ist einer von vier verbliebenen Vorschlägen, die nun von der ESA in einer neunmonatigen Konsolidierungsphase weiterentwickelt werden. Die finale Entscheidung über die Auswahl der beiden Gewinnerprojekte fällt voraussichtlich Anfang 2026. Sollte „SOVA-S“ den Zuschlag erhalten, könnte der Satellit 2029 mit einer Trägerrakete – möglicherweise von der Rocket Factory Augsburg – in den Orbit starten. Die Missionsdauer ist mit zwei bis fünf Jahren angesetzt.

Mit der möglichen Realisierung der Mission eröffnet sich auch für die Universität Augsburg ein neues Feld international sichtbarer Spitzenforschung. „Sollte SOVA-S schließlich für den Start in den Orbit ausgewählt werden, wird das in der Folge auch für viele Studierende an der Universität Augsburg wunderbare Möglichkeiten für weiterführende Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Atmosphärenwissenschaften eröffnen“, betont Prof. Bittner.

Die wissenschaftliche Leitung des zweiten Instruments – einer Kamera zur Horizontalbeobachtung („Limb“-Sicht) – liegt bei der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Prag. Insgesamt liefert „SOVA-S“ mit beiden Kameras einen hochaufgelösten Datensatz zur Dynamik der oberen Atmosphäre – aus wissenschaftlicher wie gesellschaftlicher Perspektive von besonderem Wert.

tb