In der vorliegenden Dissertation wird die Entwicklung eines auf dem Prinzip der Emissionsspektroskopie basierenden Flugexperiments beschrieben, dessen Auslegung sich an den Randbedingungen der EXPERT Mission der europäischen Raumfahrtagentur (ESA) orientiert. Das Ziel des Experiments, wie auch der gesamten Mission, ist die Erforschung des atmosphärischen Eintritts und der damit verbundenen aerothermodynamischen Phänomene. Das in dieser Arbeit entwickelte Spektroskopieexperiment, welches den

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... tbaren (VIS) und ultravioletten (UV) Spektralbereich abdeckt, dient in diesem Kontext zur Detektion der während des Wiedereintritts auf den Hitzeschild treffenden elektromagnetischen Strahlung. Die Messdaten des noch ausstehenden Fluges werden Rückschlüsse auf die Chemie- und Strahlungsprozesse im sich vor dem Raumfahrzeug ausbildenden Verdichtungsstoß und dem sich anschließenden Nachstoßgebiet ermöglichen. Zudem sollen die Daten der Untersuchung und Weiterentwicklung von Chemie- und Strahlungsmodellen, wie sie in den numerischen Werkzeugen zur Simulation des atmosphärischen Eintritts verwendet werden, dienen. Die vorliegende Arbeit umfasst die messtechnische Auslegung des Sensorsystems auf Basis von CFD-Simulationen der Kapsel- Anströmung und darauf aufbauenden numerischen Berechnungen der emittierten Strahlung. Im untersuchten Spektralbereich kann gezeigt werden, dass für den Eintritt der EXPERT Kapsel die emittierte Strahlung von Stickstoffmonoxid- und, in geringerem Maße, von Sauerstoff-Molekülbanden dominiert wird. Bezieht man das ebenfalls vorhandene 777nm Sauerstofftriplett mit ein, lässt sich schließen, dass die zu erwartenden Messdaten primär für die Überprüfung und im Idealfall auch für die Validierung chemischer Reaktionen unter Sauerstoffbeteiligung, inklusive der Bildung von Stickstoffmonoxid (Zeldovich Mechanismus), und der Strahlungsmodellierung der entsprechenden Spezies geeignet sind. Darüber hinaus werden der Aufbau, die Funktionsweise und die erfolgreiche Qualifikation des Sensorsystems beschrieben. Ein [...]