Weltraumtechnik im Dienste der Klimatologie und Meteorologie

Bild: Wettersatellit MetOp-C. Credit Airbus/dpa

Am Mittwoch, den 7. November 2018 startet früh morgens um 1.47 Uhr Mitteleuropäischer Zeit der europäische Wettersatellit „MetOp-C“ mit einer Sojus-Rakete vom europäischen Raumflughafen Kourou in Französisch-Guayana ins All. Der rund vier Tonnen schwere Wettersatellit wird die Erde in einer Höhe von 817 Kilometern umkreisen und soll, zusammen mit seinen beiden Vorgängern „MetOp-A“ und „MetOp-B“, die die Erde bereits in einer polaren Umlaufbahn umkreisen, helfen, Wetter- und Klimaprognosen zu präzisieren. Da die drei Wettersatelliten zeitgleich Wetter- und Klimadaten liefern, können die Wissenschaftler ihre Vorhersage-Modelle optimieren.

Die Wissenschaftler rechnen damit, dass die drei Satelliten rund drei Jahre lang Wetter- und Klimadaten liefern werden. MetOp-A“, der bereits 2006 in seine polare Umlaufbahn geschickt wurde, ist bereits mehr als doppelt so lange im All wie ursprünglich geplant, was zeigt, dass die Technik sehr langlebig ist und so der Forschung hilft. Auch sein Nachfolger „MetOp-B“, der seit 2012 im All ist, funktioniert noch einwandfrei. Mit den Vorgängersatelliten MetOp-A und MetOP-B konnten die Meteorologen bereits die Fehlerquote bei Wettervorhersagen um 27 Prozent reduzieren.

Vierzehn Erdumrundungen pro Tag

Obwohl „MetOp-C“ bereits der dritte Satellit der gleichen Bauart ist, ist die Technik noch immer zeitgemäß. Das Satellitentrio fliegt in gleichen Abständen und benötigt 101 Minuten für eine Umlaufbahn. Jeder von ihnen werde die Erde 14 mal pro Tag umrunden und jeden Punkt des Planeten zweimal pro Tag abdecken. Somit werden die Wissenschaftler über einen Zeitraum von drei Jahren sechsmal täglich ein komplettes globales Bild von jedem der Instrumente an Bord erhalten. Die Datenreihen dienen jedoch nicht nur dazu, das Wetter genauer vorherzusagen, sondern helfen auch, das Klima zu erforschen. „MetOp-C“ überwacht auch die Atmosphäre und beobachtet Dürreperioden ebenso wie abschmelzendes Eis im Nordpolarmeer.

Neun hochpräzise Messinstrumente an Bord

Mit neun hochpräzisen Instrumenten ausgestattet, wird MetOp-C unter anderem die Temperatur, die Feuchtigkeit, die Zusammensetzung der Atmosphäre, die Meeresoberflächentemperatur sowie die Windstärke, -richtung und -geschwindigkeit messen. Das ist noch nicht alles: „MetOp-C“ richtet seinen Blick auf den ganzen Planeten – angefangen beim Wassergehalt des Bodens, den Eigenschaften von Wolken bis hin zu Partikel-Anreicherungen im Weltraum. Mit einem sogenannten „Ice-Cloud-Imager“ kann der Satellit darüber hinaus Wolken besser untersuchen. Mit Hilfe dieses Instrumentes kann z. B. bestimmt werden, ob Wolken Wasser oder Eisbröckchen enthalten. Weiters wird der Satellit Daten zur Luftqualität, zum Ozongehalt und zum Klima liefern.

Daten für komplexe Wettermodelle

Die Daten werden vor allem für die numerische Wettervorhersage genutzt. Dafür kreieren die Wissenschaftler komplexe Computermodelle, mit denen sie in der Lage sind, Wettervorhersagen von zwölf Stunden bis zu zehn Tagen zu machen. Die Messwerte dienten aber auch dazu, kurzfristig extreme Wetterlagen vorhersagen zu können.

Gemeinschaftsprojekt von Eumetsat und ESA

Das MetOp-Programm ist ein Gemeinschaftsvorhaben der satellitenbetreibenden Organisation Eumetsat und der Europäischen Weltraumagentur (ESA). Den Start steuert zunächst das Europäische Raumflugkontrollzentrum ESOC in Darmstadt. Es ist geplant, dass diese nach drei Tagen die Kontrolle an die benachbarte Eumetsat-Zentrale (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) übergibt.

Nachfolgeprogramme

Eine zweite Satellitengeneration ist bereits in Planung. Die Wettersatelliten des Nachfolgeprogramms sollen ab 2021/22 jeweils paarweise starten. Voraussichtlich 2028/29 und 2035/36 folgen dem Paar dann ein zweites und drittes ins All. Die Gesamtkosten für jedes der beiden Programme belaufen sich auf ungefähr drei Milliarden Euro.

Autor: Hubert Untersteiner (ÖWF)

Links:

ESA-Video zu MetOp-C