Stellen Sie sich vor, Sie würden Ihr wissenschaftliches Experiment 70.000 Fuß in die Luft schicken und dafür nur Malerplastik, Klebeband, einen Schuss Holzkohlestaub und viel Sonnenlicht benötigen.
Daniel Bowman von den Sandia National Laboratories präsentierte seine Ergebnisse mit solarbetriebenen Heißluftballons, um stratosphärische Geräusche zu belauschen 184. Treffen der Acoustical Society of America am Donnerstag, 11. Mai.
Die Stratosphäre ist eine relativ ruhige Schicht der Erdatmosphäre. Mikrofone in der Stratosphäre werden selten durch Flugzeuge oder Turbulenzen gestört und nehmen eine Vielzahl von Geräuschen auf, die sonst nirgendwo zu hören sind. Dazu gehören natürliche Geräusche kollidierender Meereswellen und Donner, von Menschen erzeugte Geräusche wie Windkraftanlagen oder Explosionen und sogar Geräusche unbekannter Herkunft.
Um die Stratosphäre zu erreichen, bauen Bowman und seine Mitarbeiter Ballons mit einer Spannweite von 6 bis 7 Metern. Trotz ihrer Größe und Datenerfassungsfähigkeit sind die Ballons relativ einfach.
„Unsere Ballons sind im Grunde riesige Plastiktüten mit etwas Holzkohlestaub auf der Innenseite, um sie dunkel zu machen. Wir bauen sie aus Malerplastik aus dem Baumarkt, Klebeband und Holzkohlepulver aus Pyrotechnik-Fachgeschäften. Wenn die Sonne auf die dunklen Ballons scheint.“ „Die Luft im Inneren erwärmt sich und erhält Auftrieb. Diese passive Sonnenenergie reicht aus, um die Ballons von der Oberfläche in eine Höhe von über 20 km (66.000 Fuß) in den Himmel zu bringen“, sagte Bowman. „Jeder Ballon benötigt nur Material im Wert von etwa 50 US-Dollar und kann auf einem Basketballplatz gebaut werden.“
Die Forscher sammeln Daten und erfassen niederfrequenten Schall mit Mikrobarometern, die ursprünglich zur Überwachung von Vulkanen entwickelt wurden. Nachdem sie die Ballons losgelassen haben, verfolgen sie ihre Routen mithilfe von GPS – eine notwendige Aufgabe, da die Ballons manchmal Hunderte von Kilometern weit fliegen und an schwer zugänglichen Orten landen. Da die Ballons jedoch kostengünstig und einfach zu konstruieren und zu starten sind, können sie viele Ballons freisetzen und mehr Daten sammeln.
Neben den erwarteten menschlichen Geräuschen und Umgebungsgeräuschen entdeckten Bowman und sein Team etwas, das sie nicht identifizieren konnten.
„[In the stratosphere,] „Es gibt mysteriöse Infraschallsignale, die auf einigen Flügen einige Male pro Stunde auftreten, deren Quelle jedoch völlig unbekannt ist“, sagte Bowman.
Solarbetriebene Ballons könnten auch dabei helfen, andere Planeten zu erkunden, etwa um die seismische und vulkanische Aktivität der Venus durch ihre dichte Atmosphäre zu beobachten.