Europäisch-japanischer Beobachtungssatellit gestartet: EarthCARE soll das Klima beobachten

Ein maßgeblicher Faktor, der das globale Klima beeinflusst, ist die Wechselwirkung zwischen der Einstrahlung der Sonne und den Gasen in der Atmosphären sowie Wolken und Aerosolen. Dieser Effekt ist jedoch bisher nur in Teilen verstanden. Aerosole und Wolken etwa können je nach den konkreten Umständen sowohl abkühlend als auch erwärmend wirken. Letzte Woche startete ein Satellit ins All, der dazu beitragen soll, diese Effekte weiter zu erforschen: Der Satellit EarthCARE gehört zum europäischen Erdbeobachtungsprogramm und soll das Innenleben und das Profil von Wolken erkunden sowie die Auswirkungen von Aerosolen auf das Klima untersuchen.

Dem Klima auf der Spur

Der Erdbeobachtungssatellit EarthCARE (Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer) wurde von der europäischen Weltraumorganisation ESA gemeinsam mit ihrem japanischen Pendant JAXA entwickelt und soll einen bisher unerreichten Einblick in unsere Erdatmosphäre bieten. Der Satellit startete am 29. Mai um 0:20 Uhr mitteleuropäischer Zeit an Bord einer Falcon-9-Rakete von Elon Musks Unternehmen SpaceX ins All. Bei dem 17,2 Meter langen und 3,50 Meter hohem Satelliten handelt es sich um den größten und bisher komplexesten des ESA-Erdbeobachtungsprogramms. Der Satellit bringt stolze 2,2 Tonnen auf die Waage.

Nach dem Start wurde EarthCARE in seine Endposition in einer sonnensynchronen Umlaufbahn in einer Höhe von etwa 393 Kilometer gebracht. An Bord hat er vier sich ergänzende Instrumente, die Informationen für 40 verschiedene Datenpunkte wie etwa Wolkenbildung und -klassifizierung, Zusammensetzung der Aerosolschicht, Strahlungshaushalt der Atmosphäre oder Regen- und Schneeeigenschaften sammelt.

Eines dieser vier Instrumente ist das Atmosphären-Lidar ATLID. Dieses erstellt unter Einsatz von Laserstrahlen ein vertikales Profil von Aerosolen und Wolken in der Atmosphäre und ermittelt Eigenschaften wie Höhe, Dichte und Typ der Aerosole. Außerdem befindet sich das Wolkenprofilradar CPR an Bord, mit dem das „Innenleben“ von Wolken beobachtet werden kann, sodass Rückschlüsse auf ihre Bildung und Auflösung möglich sind.

Vier Instrumente beobachten die Atmosphäre

Zu den Instrumenten an Bord gehört auch der Multispektral-Imager MSI, der hochauflösende Bilder in mehreren Spektralbändern des Lichtspektrums aufnimmt. Mit ihm können verschiedene Arten von Wolken und Aerosolen unterschieden sowie Details zu ihrer Zusammensetzung und Verteilung ermittelt werden. Durch die Zusammenführung der Daten dieser drei Instrumente entstehen dreidimensionale Informationen über Wolken und Aerosole.

Das letzte Instrument, das zum Einsatz kommt, ist das Breitbandradiometer BBR. Dieses misst die reflektierte Strahlung der Atmosphäre aus insgesamt drei Richtungen und vermittelt so ein Bild von der Menge der reflektierten Sonnenstrahlung sowie der von der Erde ausgehenden Wärmestrahlung.

Sechsmonatige „Eichphase“

Derzeit durchläuft EarthCARE eine „Commissioning“-Phase, die insgesamt sechs Monate andauern wird und in der die Messinstrumente geeicht und mithilfe des DLR- Forschungsflugzeugs HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) überprüft werden. Dessen Flüge sollen im August 2024 von den Kapverden aus beginnen. HALO wird dabei direkt unter dem Satelliten fliegen, sodass die Messungen vergleichbar sind. Anschließend folgen Flüge über Barbados und dann im Herbst über Europa.

Nachdem diese Eichungsphase durchlaufen ist, kann EarthCARE dann den wissenschaftlichen Betrieb aufnehmen. „Die Mission kommt zur richtigen Zeit. Denn unsere wissenschaftlichen Erkenntnisse auf diesem Gebiet voranzubringen, ist wichtiger denn je, um den Klimawandel zu verstehen und entsprechend handeln zu können. Ich bin schon sehr gespannt auf die ersten Daten„, so Simonetta Cheli, Leiterin des Erdbeobachtungsprogramms der ESA.

via Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)