LPMA (Limb Profile Monitor of the Atmosphere) + DOAS

El instrumento LPMA (Limb Profile Monitor of the Atmosphere) es un espectrometro por transformadas de Fourier de alta resolución espectral que opera en absorción usando el sol como fuente. Su objetivo es obtener registros de espectros del limbo atmosferico en intervalos que van del infrarrojo termal al infrarrojo cercano.

Esta compuesto por un espectrómetro comercial BOMEM DA2 adaptado para su operación a bordo de globos estratosféricos. Un detector de dos opticas de salida especialmente diseñado permite cubrir simultaneamente dos regiones espectrales y obtener muestras de los dos interferogramas detectados durante el mismo escaneo del espejo movil. Es posible así recolectar información de la absorción de especies atmosféricas en regiones del espectro muy distintas.

Para conseguir una buena relación señal-ruido en el espectro a ser analizado, el interferometro debe ser alimentado con un haz de luz solar estable y exactamente alineado a lo largo del eje óptico del instrumento. Para ello la gondola estabilizada cuenta con dos subsistemas principales:

- un sistema de apuntamiento primario, desarrollado por la Universidad de Ginebra para cargas útiles astronómicas, que controla el azimuth de la gondola y mantiene el sol dentro del campo de visión del instrumento aun durante el ascenso a traves de las capas más densas de l alta tropósfera y baja estratósfera donde está tarea es harto dificultosa.

- un rastreador solar (tambien conocido como helióstato), desarrollado en cooperación con el Institut d'Electronique el de Micro-electronique du Nord, que efectúa el apuntamiento fino del espejo de adquisición a traves de un cardán servo-controlado de 2 ejes que compensa los movimientos residuales de la carga util y mantiene las oscilaciones del haz de luz solar en la entrada del instrumento en valores inferiores a 1 minuto de arco.

Adicionalmente, es posible acomodar en la góndola otro instrumnto de la clase 30-50 kg que puede beneficiarse de sus buenas capacidades de apuntamiento.

En este vuelo en particular, fue incorporado a la gondola el instrumento DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) consistente en dos telescopios de entrada de luz para efectuar escaneos simultaneos en nadir y limbo atmosférico (este ultimo montado encima de la gondola). La luz que incide sobre ambas opticas es conducida hacia dos espectrómetros Ocean Optics USB-2000 ubicados dentro de un contenedor presurizado y termicamente aislado. Todo el conjunto es controlado por un pequeño ordenador independiente del principal de LPMA. Su principal objetivo es ayudar en la validación de las mediciones obtenidas por el instrumento SCHIAMACHY abordo del satélite ENVISAT.

Sitio de lanzamiento: European Space Range, Kiruna, Suecia  
Hora lanzamiento: 12.15
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)
Globo: Globo Abierto Modelo 100z 100.000 m3
Nº de serie del globo: 100Z Nº 107
Campaña: THESEO 2000  
Peso carga útil: 728 kgs
Peso góndola: 464 kgs

El globo fue lanzado por metodo dinamico asistido por globo auxiliar a las 12:15 UTC el 18 de febrero de 2000. Luego de una fase inicial de ascenso nominal, alcanzó altura de flotación de 30 km a las 14:15 UTC

Luego de 4 horas de vuelo, el globo fue separado de su carga, la que descendió en paracaidas y aterrizó en Finlandia.

Este fue el vuelo 16 de LPMA y el primero en que el conjunto LPMA/DOAS operó en base a una gondola estructuralmente mas reducida que sus predecesoras. Su masa total fue de 460 kg.

Todos los instrumentos operaron en forma nominal durante el vuelo. El rastreador solar alimentó correctamente a ambos espectrómetros, con un haz de luz bastante estable. Se observaron condiciones ligeramente mas perturbadas que en otros vuelos en el Artico con la misma gondola, lo que redunda en el registro de espectros con mas "ruido de fondo" especialemnte en el espectrómetro Fourier.

Las mediciones fueron efectuadas desde una altura de 2.5 km durante el ascenso con solo algunos breves momentos de perdida del apuntamiento solar en la troposfera y en la tropopausa. Luego prosiguieron durante el período de flotación hasta la perdida del sol por debajo del horizonte a una altitud tangencial de unos 13 kms, permitiendo el muestreo de masas de aire del vortice Artico.

• LPMA project Laboratoire de Physique Moléculaire pour l'Atmosphère et l'Astrophysique
• Stratospheric Research Group University of Heidelberg
• Arctic profiles of HCl, HNO3 and NO2 measured during THESEO 2000 by the LPMA/DOAS balloon payload THESEO 2000 page at NILU web site
• Le Vol LPMA 16 at CNES Nacelles Pointees website (CNES)
• Successful flight with the LPMA/DOAS payload on 18 February THESEO 2000 page at NILU web site