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01.09.2015

14:45 Uhr

Projekt Airbos

Nasa fotografiert Durchbrechen der Schallmauer

VonWerner Pluta
Quelle:Golem.de

Der Überschallknall ist das bekannte akustische Phänomen, wenn Flugzeuge die Schallmauer durchbrechen. Jetzt hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa Bilder veröffentlicht, die zeigen, was in diesem Moment in der Luft passiert.

Mit einer speziellen Technik haben Nasa-Forscher die Schockwellen beim Durchbrechen der Schallmauer sichtbar gemacht. (Foto: Nasa)

Überschallflugzeug über der Mojave-Wüste

Mit einer speziellen Technik haben Nasa-Forscher die Schockwellen beim Durchbrechen der Schallmauer sichtbar gemacht. (Foto: Nasa)

BerlinSchneller als der Schall zu fliegen, ist vor allem laut: Ein Flugzeug, das die Schallmauer durchbricht, erzeugt einen Überschallknall. Die US-Luft- und Raumfahrtbehörde National Aeronautics And Space Administration (Nasa) hat jetzt faszinierende Bilder der Schockwellen aufgenommen, die Flugzeuge beim Durchbrechen der Schallmauer erzeugen.

Die Aufnahmetechnik, die die Nasa dafür eingesetzt hat, ist schon 150 Jahre alt: Die Schlierenfotografie wurde 1864 von dem deutschen Wissenschaftler August Toepler entwickelt und ermöglicht es, Verwirbelungen in der Luft abzubilden.

Schlieren sind Schwankungen der optischen Dichte der Luft, wodurch sich der Brechungsindex verändert. Dadurch wird das Licht unregelmäßig abgelenkt. Mit einem relativ komplexen optischen Aufbau lassen sich die Schlieren sichtbar machen. Die Technik wird etwa im Windkanal angewandt.

Aktuell werden Verfahren eingesetzt, die auf Bildverarbeitung basieren, wie etwa Background Oriented Schlieren (BOS). Dabei wird zuerst ein Bild von einem gemusterten Hintergrund aufgenommen. Anschließend wird ein Objekt in einer Luftströmung vor dem gleichen Muster fotografiert. Aus den Verzerrungen des Musters lassen sich dann die Schockwellen ableiten.

Dieses Aufnahmeverfahren kommt mit einem einfacheren optischen Aufbau aus. Als Hintergrund können verschiedene Muster eingesetzt werden – auch solche in der Landschaft. Bisher wurde das Verfahren im Windkanal an Modellen eingesetzt. Die Nasa hat im Projekt Airbos damit Flugzeuge im Flug in Originalgröße abgebildet.

Als Hintergrundmuster diente der Wüstenboden, der dann herausretuschiert wurde, um die Schockwellen sichtbar zu machen. Damit diese auch sehr klar erkennbar sind, montierten die Forscher viele Bilder zu einem zusammen.

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