In Wetterberichten ist oft von Temperaturen, Niederschlägen und Hoch- oder Tiefdruckgebieten die Rede. Relativ selten wird hingegen über den Wind gesprochen. Dabei ist dieser das verbindende Element, das beispielsweise dafür sorgt, dass an bestimmten Orten Niederschläge auftreten und an anderen die Sonne scheint. Bisher allerdings wird der Wind nur vergleichsweise lückenhaft erfasst und analysiert. Das wichtigste Mittel dazu sind noch immer Wetterballons, deren Einsatz aber global sehr ungleich verteilt ist. In der für das europäische Wetter wichtigen Zone über Afrika kommen beispielsweise nur vergleichsweise wenige zum Einsatz. Die europäische Raumfahrtagentur ESA will dieses Problem nun auf einen Schlag lösen: Der Satellit Aeolus ist mit einem Hochleistungslaser ausgestattet und soll konstant ein dreidimensionales Windprofil der Erde erstellen.


Bild: ESA – P. Carril, 2010 (Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 IGO)

Der Hochleistungslaser ermittelt die Windgeschwindigkeit

Die dahinter stehende Technik ist durchaus beeindruckend. Der Satellit kreist in einer Höhe von 320 Kilometern über der Erde und schickt fünfzigmal in der Sekunde einen Laserimpuls in Richtung Erde. Für das menschliche Auge ist das ultraviolette Licht allerdings nicht zu sehen. Durch Moleküle und Staub in der Luft wird die Strahlung irgendwann gestreut – und ein Bruchteil kehrt an seinen Ursprungsort zurück. Dort steht ein eineinhalb Meter großes Teleskop bereit, um die Strahlen wieder einzufangen. Durch die Analyse der Wellenlänge kann dann festgestellt werden, in welche Richtung und wie schnell sich die Teilchen bewegt haben. Die Zeit bis zur Rückkehr wiederum gibt Aufschluss darüber, in welcher Höhe die Windstärke gemessen wurde.

Technische Probleme sorgten für massive Verzögerungen

Das grundsätzliche Prinzip dieser Messungen ist nicht neu. Vielmehr nutzen auch die Laserpistolen der Verkehrspolizisten einen ähnlichen Ansatz zur Ermittlung der Geschwindigkeit. Der Einsatz im Weltraum ist aber natürlich ungleich komplizierter. Das musste auch die ESA feststellen, die den Satelliten eigentlich schon im Jahr 2007 ins All schicken wollte. Doch immer neue technische Probleme sorgten zum einen für die zeitliche Verzögerung, zum anderen aber auch für einen Anstieg der Kosten auf 480 Millionen Dollar. Dafür sollen Meteorologen zukünftig einhundert Windprofile pro Stunde erhalten – und zwar schon rund drei Stunden nach der Messung. Dadurch könnte sich die Genauigkeit der Wettervorhersage signifikant erhöhen. Nach drei Jahren muss der Service aber zunächst wieder eingestellt werden. Dann geht dem Satelliten der Treibstoff aus, der ihn auf der richtigen Umlaufbahn hält.


Via: ESA

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