Science 

NASA zeigt neue Aufnahmetechnik: So sehen Überschallschockwellen aus

So sehen interagierende Schockwellen aus.
So sehen interagierende Schockwellen aus.
Foto: NASA
Mittels einer neuen Aufnahmetechnik zeigt die NASA im Video interagierende Überschallschockwellen.

Die NASA arbeitet an Flugzeugen, die die Schallmauer leiser durchbrechen sollen, als bisherige Überschalljets. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine neue Fototechnik entwickelt. Diese zeigt die Schockwellen, die entstehen, wenn sich Objekte schneller als der Schall bewegen. Die Bilder werden dabei von mehreren Kameras aufgenommen, die 1.400 Bilder pro Sekunde erfassen können. So entsteht eine Schwarzweißaufnahme, auf der die Druckwellen sichtbar werden.

Wenn Schockwellen interagieren

Die Bilder wurden im Nachhinein eingefärbt, um die Druckunterschiede besser sichtbar zu machen. Auf den Aufnahmen sind zwei T-38-Jets zu sehen, die in einer Höhe von etwas über 8.000 Metern mit Überschallgeschwindigkeit in Formation fliegen. In dieser Höhe liegt die Schallmauer bei etwa 1.100 Kilometer pro Stunde. Die Aufnahmen wurden von einer B200 King Air aus gemacht, die 600 Meter über den Jets flog.

"Interessant ist, dass die Schockwellen an der hinteren T-38 in einer Art Kurve interagieren. Das liegt daran, dass die hintere Maschine in der Wirbelschleppe der vorderen fliegt, was die Schockwellen verformt. Diese Daten helfen uns besser zu verstehen, wie die Schockwellen sich beeinflussen", sagt der Forscher Neal Smith.

Video: Schockwelleninteraktion im Flug

Bilder von einzelnen Schockwellen kann die NASA schon länger aufnehmen. Die Schlierenfotografie nutzt den Umstand, dass Licht gebrochen wird, wenn Druckunterschiede passieren. Für die neuen Aufnahmen wurde dieses System weiterentwickelt, um Bilder mehrerer Schockwellen aufnehmen zu können. Ein Überschallknall entsteht, wenn mehrere Schockwellen sich vereinen. Die Lautstärke lässt sich prinzipiell durch die bewusste Gestaltung des Schockwellenprofils beeinflussen.

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