Wolken und Aerosole gelten immer noch als große Unbekannte beim Verständnis unseres Klimas. Mit dem Erdbeobachtungssatelliten EarthCARE hat die Raumfahrtsparte von Airbus den entscheidenden „Schlüssel“ fertiggestellt, der das Geheimnis der Wolken lüften und damit zu genaueren Atmosphärenmodellen und weiter verbesserten Klimavorhersagen beitragen wird.
Prüfungen in Noordwijk
Der 2,3 Tonnen schwere Satellit wird der Mitteilung zufolge derzeit vom Airbus-Standort Friedrichshafen in Immenstadt zum Technologiezentrum ESTEC der Europäischen Weltraumorganisation ESA im niederländischen Noordwijk transportiert. „Bis Mitte nächsten Jahres wird es dort bleiben. Unter anderem ist es Belastungen ausgesetzt, wie sie beim Start entstehen, und Umweltbedingungen, wie sie im Orbit auf ihn warten. Auf diese Weise wird seine Einsatzbereitschaft auf Herz und Nieren geprüft“, schreibt Airbus.
Die Rolle der Wolken
Wolken spielen laut Airbus eine wichtige Rolle für das Klima, „weil sie die Menge an Sonnenenergie regulieren, die die Oberfläche erreicht, und die Menge an Energie, die von der Erde in den Weltraum zurückgestrahlt wird“. Je mehr Energie aus dem Boden gewonnen wird, desto wärmer wird es. Wenn weniger Energie eingefangen wird, wird es kühler. Die genaue Rolle, die Wolken und Aerosole im Klimasystem spielen, ist jedoch bei Klimaprognosen und beim Verständnis des terrestrischen Wasserkreislaufs noch besonders ungewiss.
Vier Werkzeuge in Aktion
EarthCARE wird laut Airbus globale Profile von Wolken und Aerosolen zusammen mit Messungen der vom Planeten reflektierten Sonnenstrahlung und der von der Erde emittierten Wärmestrahlung liefern. Zu diesem Zweck trägt der Satellit zwei große Instrumente: ein Lidar namens ATLID zur Messung der vertikalen Profile von Aerosolen und dünnen Wolken und ein Radar (Cloud Profiling Radar) zur Messung der vertikalen Profile von dicken Wolken und Niederschlag. Das CPR-Tool wurde von der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA bereitgestellt. Zwei weitere Instrumente, ein Cloud Imaging Device (MSI) und ein Broadband Radiometer (BBR), die die reflektierte Sonnenstrahlung und die von Wolken abgestrahlte Wärmestrahlung messen, ergänzen die Sensorik des Satelliten. Durch die gleichzeitige Verwendung der vier Instrumente können 3D-Wolken- und Aerosolszenen direkt mit der reflektierten Sonnenstrahlung und der abgestrahlten Wärmestrahlung in Beziehung gesetzt werden.
Niedrige Umlaufbahn
Laut Airbus wird der Satellit EarthCARE die Erde in einer Höhe von etwa 400 Kilometern umkreisen. Die Umlaufbahn sollte so niedrig wie möglich sein, um den Einsatz von Lidar und Radar zu optimieren, aber nicht zu niedrig, da der Widerstand sonst die Kraftstoffverbrennung und die Lebensdauer der Mission beeinträchtigt.
Da eine globale Abdeckung erforderlich ist, fliegt EarthCARE nahe an den Polaren. Daher überquert es am frühen Nachmittag den Äquator, was eine optimale Beleuchtung und minimale Sonneneinstrahlung für passive Instrumente bietet. Der Energiebedarf des Systems ist mit 1600 Watt beachtlich und wird hauptsächlich durch die beiden aktiven Instrumente ATLID und CPR bestimmt.
Attraktive CPR-Antenne
Optisch wird der Satellit von der großen CPR-Antenne dominiert, die einen Durchmesser von 2,5 Metern hat. Das lange hintere Solarpanel verleiht dem Satelliten eine Gesamtlänge von 18 Metern. Das Solarpanel besteht aus fünf Abschnitten mit einer Fläche von 21 Quadratmetern. Laut Airbus trägt die schwanzartige Anordnung angesichts der geringen Umlaufbahnhöhe des Satelliten dazu bei, den Luftwiderstand zu minimieren.
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