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Wissen & Umwelt

Erdbeobachtungs-Satellit SMOS nimmt die Arbeit auf

Mit dem Start mehrerer Satelliten hat für die ESA eine neue Ära in der Erdüberwachung begonnen. Alles soll vermessen werden. Jeder Atemzug unseres Planeten, jedes Husten, jeder Pulsschlag.

Planet Erde wird vermessen (Grafik: ESA)

Unsere Erde unter dem Scanner

"Wir konzentrieren uns auf den dritten Planeten unseres Sonnensystems, den einzigen, von dem wir wissen, dass er bewohnt ist: Das ist die Erde", erklärt Volker Liebig, Direktor des Erdbeobachtungsprogramms der Europäischen Weltraumorganisation ESA. 400 Millionen Euro im Jahr lässt sich die ESA die Überwachung und Erforschung unserer kosmischen Heimat kosten. Dazu kommt noch einmal ein ähnlich hoher Betrag aus den Raumfahrtprogrammen der einzelnen ESA-Mitgliedsstaaten.

Im Dienst der Erde

Während die ESA bisher auf große, vielseitige Satelliten wie ERS-1, ERS-2 und Envisat gesetzt hat, folgt man nun einem anderen Weg, erklärt Volker Liebig: "Wir haben das Living Planet Programm, in dem wir sehr interessante Wissenschaftsmissionen machen, die speziellen Fragestellungen nachgehen." Mindestens sechs Satelliten werden in den kommenden Jahren den "lebenden Planeten" überwachen, ihm gleichsam den Puls fühlen, Blutdruck messen, ein EKG machen, Blutwerte bestimmen etc.

GOCE misst die Anziehungskraft der Erde

GOCE überfliegt ein Gebirge (Trickdarstellung: ESA)

GOCE überfliegt ein Gebirge (Trickdarstellung)

Der erste Satellit des Programms, der im April gestartet war, ist GOCE. Von seiner Umlaufbahn aus, in 260 km Höhe, vermisst er zurzeit das Schwerefeld der Erde. Die Anziehungskraft der Erde ist nicht überall exakt gleich. Sie schwankt minimal, je nach Beschaffenheit der Erdoberfläche und der oberen Schichten des Erdmantels. "Jede Veränderung in der Massenverteilung unseres Erdsystems ist in der Schwerkraft messbar", betont Reiner Rummel, Professor am Institut für Astronomische Geodäsie der TU München. "Wir spüren mit GOCE also Berge und Täler, Ozeane, Veränderungen des Meeresspiegels, abschmelzende Eiskappen und sogar das fallende Laub, wenn man sehr, sehr genau misst."

Vor allem die globalen Strömungen in den Weltmeeren haben es den Forschern angetan. Sie verraten sich durch leichte Flutberge mitten im Ozean: Dort ist der Wasserstand ein bis zwei Meter höher als in anderen Bereichen. Was einem Schiff auf See gar nicht auffällt, kann GOCE aus der Umlaufbahn messen. Denn die zusätzlichen Wassermassen erhöhen die Anziehungskraft auf den Satelliten minimal, was die empfindlichen Instrumente an Bord von GOCE registrieren.

SMOS misst Feuchtigkeit und Salzgehalt

ESA-Satellit SMOS (Foto: ESA)

SMOS soll eine Prise Salz aus über 700 Kilometern Höhe messen können

Nach GOCE ist jetzt auch der Satellit SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) im All. SMOS umkreist die Erde in 758 Kilometern Höhe. Läuft alles wie geplant, wird der Satellit die Erde 14 Mal am Tag die Erde umkreisen. "Wir wollen mit SMOS die Bodenfeuchte und den Salzgehalt der Meere untersuchen", erklärt Volker Liebig die weiteren Pläne. Die Daten, die der Satellit den Forschern in den nächsten drei Jahren liefern wird, sind äußerst wichtig, um die Modelle über das Erdklima zu verbessern. Denn der Salzgehalt des Meerwassers hat entscheidenden Einfluss auf die Meeresströmungen, die wiederum große Auswirkungen auf das Klima haben. "Auf die Möglichkeit der Überwachung dieses Phänomens warten Klimatologen, die ja versuchen, die langfristigen Auswirkungen des derzeitigen Klimawandels vorherzusagen, schon lange", so Liebig.

Wackelkandidat Cryosat-2 soll das Eis vermessen

Nachdem der Start mehrmals verschoben wurde, wird im Februar 2010 hoffentlich auch ein Nachbau von Cryosat-2 erfolgreich starten. Cryosat-2 soll die Eismassen der Polargebiete zentimetergenau vermessen. 2005 war der Satellit verunglückt, da die Rakete nicht funktionierte. Der Eis-Satellit war zehn Minuten nach dem Start - Ironie des Schicksals - ausgerechnet ins Eismeer gestürzt.

Die neue Reihe der ESA-Erdbeobachtungssatelliten startet mit der Rockot-Rakete, einer ehemaligen SS-19-Interkontinentalrakete. Nach den Abrüstungsabkommen müssen diese Raketen vernichtet werden.

Europa übernimmt Führungsrolle in der Erdbeobachtung

In der Erdbeobachtung nimmt Europa mit seinen vielseitigen Satelliten und der neuen Serie von hoch spezialisierten eine weltweit führende Rolle ein. Um die Unmengen von gewonnenen Daten zum Boden übertragen zu können, entwickelt die ESA derzeit einen neuen Satelliten zur lasergestützten Kommunikation. Die Spitzenstellung bei der Erdbeobachtungen wird weiter ausgebaut: Gemeinsam mit der Europäischen Union entwickelt die ESA zudem das Kopernikus-Programm (früher GMES, Globale Überwachung für Umwelt und Sicherheit). Ab 2012 sollen bis zu sechs weitere Satelliten das Living Planet Programm ergänzen und möglichst umfassende Daten über den Zustand der Erde stets in Echtzeit zum Boden funken.

Autor: Dirk Lorenzen

Redaktion: Judith Hartl

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