Die Vermessung der Welt

Der europäische Satellit GOCE erforscht das Schwerefeld der Erde. Seine Daten werden einen entscheidenden Beitrag zu präzisen Messungen der Ozeanzirkulation und von Veränderungen des Meeresspiegels leisten, die beide vom Klimawandel betroffen sind. Sie werden außerdem ein besseres Verständnis von Vorgängen im Erdinneren ermöglichen, die mit Vulkanausbrüchen und Erdbeben zusammenhängen.

Verspäteter Start

Ursprünglich hätte der Umweltsatellit GOCE (die Buchstaben des Namens sind eine Abkürzung und stehen für "Gravity field and steady-state-Ocean Circulation". Das bedeutet auf Deutsch: "Satellit zur Bestimmung des Schwerefelds und der stationären Ozeanzirkulation".) bereits am 10. September 2008 starten sollen. Wegen eines Fehlers im Leit- und Navigationssystem der russischen Trägerrakete wurde er auf den 16. März 2009 verschoben und blieb wieder am Boden. Der Start musste abgebrochen werden, weil sich der Startturm nicht automatisch zurückzog, wie es normalerweise üblich ist. Erst einen Tag später, am 17. März 2009, hob die Rakete ab und brachte GOCE erfolgreich in seine 283,5 km hohe Umlaufbahn.

Technische Herausforderung

Die Entwicklung des Umweltsatelliten reicht bis ins Jahr 1995 zurück und kostete ca. 300 Millionen Euro. Die ESA arbeitet bei dieser Mission eng mit der französischen Firma Thales Alenia Space zusammen. Weitere 45 europäische Industriepartner waren ausserdem noch an der Entwicklung und am Bau des Satelliten beteiligt.

Die technische Herausforderung war, einen Satelliten zu entwerfen, der seine Kreise so erdnah zieht, dass er hochgenaue Daten des Schwerefelds sammeln kann, gleichzeitig jedoch auch in der Lage ist, die durch die Restatmosphäre in seiner niedrigen Umlaufbahn verursachten Störungen herauszufiltern. Das Ergebnis ist ein schlankes, pfeilspitzenförmiges aerodynamisches Design von 5 Metern Länge, ausgerüstet mit Niedrigleistungs-Ionentriebwerken, mit denen der atmosphärische Widerstand ausgeglichen werden kann.

Spannende Aufgabe

Der ESA-Satellit, der 1 Tonne auf die Waage bringt, führt ein Präzisions-Gradiometer zur Messung der Veränderungen des Schwerefelds entlang aller drei Achsen mit. Die erfassten Daten werden zur Erstellung einer Karte des Geoids, der Bezugsfläche der Erde, und von Anomalien des Schwerefelds in hoher Auflösung beitragen. Eine solche Karte wird nicht nur unser Wissen über und unser Verständnis der inneren Strukturen der Erde erheblich erweitern, sondern auch weit genauere Bezugsdaten für Ozean- und Klimastudien und die Erforschung der Ozeanzirkulation liefern. Zu den praktischen Anwendungen dieser Mission gehören außerdem die Bereitstellung von Bezugsdaten über den Meeresspiegel sowie für das Bauwesen und die Städteplanung.

Weitere Starts folgen

GOCE ist der erste einer Reihe zu startender Erdforschungssatelliten. Diese Erdforschungsmissionen wurden von der ESA in die Wege geleitet, um die Erkundung der Atmosphäre, der Biosphäre, der Hydrosphäre, der Kryosphäre und des Inneren unseres Planeten zu fördern.

Noch für 2009 sind die Starts von zwei weiteren Staelliten geplant: SMOS (im Sommer) zur Untersuchung der Bodenfeuchtigkeit und des Salzgehalts der Ozeane und Cryosat 2 (im Spätherbst) zur Messung der Dicke der Eisschichten.

In den nächsten Jahren folgen dann noch: Swarm zur Erforschung der Entwicklung des Magnetfelds (Start für 2010 geplant), ADM-Aeolus zur Erforschung der Dynamik der Atmosphäre (2011) und EarthCARE zur Untersuchung der Strahlungsbilanz der Erde (2013).

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Text: RR, Bilder: esa (Stand: 23. 3. 2009)

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