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GRACE-FO Satellitenmission

GRACE-Satelliten
Quelle: Wikimedia

Derzeit gibt es mehr als 1.700 Satelliten im Weltall – und im Mai sind zwei weitere hinzugekommen. Die Mission „Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On“, kurz: GRACE-FO, wurde nämlich erfolgreich gestartet und brachte zwei Satelliten in ihre Umlaufbahn. Diese führen Messungen durch, die Aufschluss über die Veränderungen des Wasserhaushalts der Erde und damit über den Klimawandel geben sollen. Denkt man über die fortschrittliche Technik nach, mit der im Weltraum Forschungen betrieben werden, kommt man ins Grübeln darüber, was irgendwann folgen wird. Die Errichtung von Wohnkomplexen inklusive Sportanlagen, Casinos und Spielautomaten im All? Die Übersiedelung der Menschheit auf einen anderen Planeten?

Die Vorgänger von GRACE-FO

Die Mission GRACE-FO ist eine Zusammenarbeit zwischen der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und dem Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum (DFZ). Es ist bereits das zweite Mal, dass die beiden Institutionen in gemeinsamer Arbeit zwei Satelliten in den Orbit geschickt haben. Die erste Mission wurde im Rahmen von GRACE („Gravity Recovery and Climate Experiment“) ab dem Jahr 2002 durchgeführt. Die beiden Satelliten, die die Namen GRACE-1 und GRACE-2 trugen, starteten von einer Rokot-Rakete aus, die im Kosmodrom Plessezk im Norden Russlands abhob. In einer Höhe zwischen 450 und 500 Kilometern und mit einem Abstand von 200 Kilometern zueinander umkreisten sie die Erde und analysierten dabei unter anderem die Geodynamik auf der Erde. Dabei stellte sich unter anderem heraus, dass in der Antarktis innerhalb von 15 Jahren etwa 125 Gigatonnen Eis geschmolzen sind. Im September 2017 war die Batterie von GRACE-2 zu schwach, um die Mission fortzusetzen, weshalb sie für beendet erklärt wurde.

Der Start von GRACE-FO

Die Mission GRACE-FO ist der von GRACE recht ähnlich – sowohl was den Aufbau der Satelliten als auch deren Umlaufbahn angeht. Gebaut wurden die beiden Satelliten von Astrium, einer Tochtergesellschaft von Airbus. Ursprünglich war geplant, eine russische Rakete zum Transport zu verwenden, allerdings scheiterte dieses Vorhaben an der Krimkrise. Stattdessen wurden die beiden drei Meter langen Satelliten am 22. Mai 2018 an Bord einer Falcon-9-Rakete des Raumfahrtunternehmens SpaceX von der kalifornischen Vandenberg Air Force Base aus in den Weltraum geschossen. Wie auch GRACE-1 und GRACE-2 wurden die beiden Satelliten auf einer Höhe von 500 Kilometern in ihre Umlaufbahn geschickt. Mit Hilfe von Lasern messen sie dort ständig ihren Abstand zueinander. Dies ist ein wichtiger Unterschied zur GRACE-Mission, bei der die Abstände der Satelliten noch durch Mikrowellen gemessen wurde. Dieser erstmalige Einsatz von Lasern zur Abstandsmessung im Weltraum soll dabei helfen, diese Technologie für zukünftige Missionen zu optimieren. GRACE-FO ist zunächst auf eine Laufzeit von fünf Jahren ausgelegt, wird allerdings sehr wahrscheinlich über diesen Zeitraum hinaus ausgedehnt. Zu rechnen ist mit mindestens 15 Jahren, also der gleichen Laufzeit wie bei GRACE.

Die Mission von GRACE-FO

Die Hauptaufgabe der beiden GRACE-FO-Satelliten ist es, das Erdschwerefeld so präzise wie möglich zu vermessen und dabei auch räumliche und zeitliche Veränderungen zu registrieren. Auf diese Weise wollen die NASA und das DFZ erkennen, wie sich die Menge an Eis auf der Erde, die Strömung der Meere und die Verteilung des Grundwassers verändert haben. Als Vergleichsmaterial werden unter anderem die Informationen zurate gezogen, die während der GRACE-Mission gesammelt wurden. Anhand des zeitlichen Verlaufs der vorhandenen Daten ist es möglich, Rückschlüsse auf den Klimawandel auf der Erde zu ziehen.

Die Zusammenarbeit zwischen NASA und DFZ

Die Mission GRACE-FO ist eine Kollaboration zwischen verschiedenen Institutionen. Federführend sind die NASA und die DFZ, weiterhin sind auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie Airbus beteiligt. Darüber hinaus werden im Rahmen der Mission auch Forscher des Albert-Einstein-Instituts in Potsdam tätig sein, die auf die Messung von Gravitationswellen spezialisiert sind. Die beteiligten Wissenschaftler erhalten jeden Monat rund 3,5 Millionen Daten zur Auswertung. Insgesamt sind mehr als 70 Personen an GRACE-FO beteiligt. Die Mission kostet zwischen 200 und 300 Millionen Euro, wobei rund 77,7 Millionen Euro aus Deutschland kommen. Der Start von GRACE-FO verzögerte sich zunächst, weil die Finanzierung lange nicht gesichert war. Erst als genügend Geld vorhanden war, konnte die Mission schließlich in Angriff genommen werden.