Das Erdbeobachtungsprogramm der ESA
Seit dem Start des ersten Meteosat-Wettersatelliten im Jahr 1977 widmet sich die ESA der Erdbeobachtung aus dem Weltraum. Nach dieser erfolgreichen ersten Mission folgten weitere Satelliten der Meteosat-Reihe. Zusätzlich versorgten uns ERS-1, ERS-2 und Envisat mit einer Fülle wertvoller Daten über die Erde, das Klima und über die sich wandelnde Umwelt.
Zum besseren Verständnis des Systems Erde und seiner Prozesse sind wir jedoch auf weitere Erkenntnisse über unseren Planeten angewiesen, insbesondere vor dem Hintergrund des weltweiten Klimawandels. Nur so sind zukünftig bessere Voraussagen über die Auswirkungen der globalen Erwärmung möglich.
Der Drang nach neuen Erkenntnissen steigert den Bedarf an präzisen Satellitendaten, die für vielfältige praktische Anwendungen zur Beobachtung und zum Schutz der Umwelt benötigt werden.
Exakt solche Daten stellt das Erdbeobachtungs-Programm der ESA zur Verfügung. Es umfasst einen Forschungs- und Entwicklungsbereich, der vor allem die Earth Explorer-Missionen beinhaltet. Hinzu kommt ein Erdbeobachtungsbereich, der die Bereitstellung von Erdbeobachtungsdaten zur operativen Nutzung zum Ziel hat. Zu den operativen Aufgaben gehören insbesondere die Daten von Wettersatelliten wie die Wetterbeobachtungsmissionen der EUMETSAT (Europäische Organisation für die Nutzung von meteorologischen Satelliten).
Darueber hinaus sind auch die Satelliten des Europäischen Copernicus Programmes teil dieser operationellen Erdbeobachtung.
Copernicus – Operationelle Erd- und Umweltbeobachtung
Die Copernicus Satelliten erheben verlässliche Langzeit-Daten verschiedener Parameter die für die Umwelt und Klimabeobachtung von vordringlichem Interesse sind. Zusammen mit den Daten anderer Satelliten werden die so gewonnenen Informationen zu verwertbarer Information aufbereitet
Copernicus wird so erstmals ein operatives System zur Beobachtung der Umwelt bereit stellen. Die Daten der Copernicus Satelliten werden kostenfrei und uneingeschränkt für alle Nutzer bereit gestellt.
Die ESA entwickelt und baut in enger Zusammenarbeit mit der Europäischen Kommission die Satelliten der Sentinel-Reihe. Im Moment sind sechs unterschiedliche Satellitentypen für das Copernicus Programm vorgesehen. Über den Bau der Satelliten hinaus werden die Daten von der ESA empfangen, bearbeitet und an die Nutzer verteilt.
Die wissenschaftlichen Satelliten der ESA, die auch als Earth Explorer-Missionen bekannt sind, zielen auf die Beantwortung grundlegender wissenschaftlicher Fragen und auf die Demonstration neuer Beobachtungstechnologien. Um zu gewährleisten, dass die Entwicklung zukünftiger Missionen dem tatsächlichen Bedarf in der Wissenschaft entsprechen, werden die wissenschaftlichen Institute, die diese Daten nutzen werden, von Anfang an in den Auswahlprozess eingebunden. Mit diesem Ansatz bietet sich Europa eine hervorragende Möglichkeit zur internationalen technischen Zusammenarbeit sowohl im wissenschaftlichen Bereich als auch bei der technologischen Entwicklung neuer Missionen. Die Earth Explorer-Missionen sind ein Ergebnis dieser Strategie. Derzeit umfasst diese Sparte sieben Earth Explorer-Missionen
Die Sentinel-Reihe: Ein Gemeinschaftsprojekt von ESA und Europäischer Kommission
Die ESA entwickelt derzeit eine Reihe neuer Missionsfamilien namens Sentinel, die sowohl im Rahmen der europäischen GMES-Initiative als auch allgemein zur Beobachtung und Vorhersage des Klimas eingesetzt werden sollen.
Die fünf Sentinel-Familien umfassen die C-Band-Radarmission Sentinel-1 zur Land- und Meeresbeobachtung, die hochauflösenden optischen Landbeobachtungssatelliten des Typs Sentinel-2 und die mit einem Höhenmesser sowie optischen und Infrarot-Radiometern ausgestatteten Sentinel-3 zur globalen Land- und Meeresbeobachtung. Sentinel-4, Sentinel-5 Precursor und Sentinel-5 beobachten die Atmosphärenzusammensetzung aus geostationären bzw. polaren Umlaufbahnen.
Themenspecial zu GMES Copernicus
Biomass: Die siebte Erdforschungsmission der ESA
Nach dem Ideenwettbewerb der ESA für den siebten Earth Explorer im Jahr 2005 und einer Auswahlrunde im Jahr 2009 durchliefen drei Missionen (Biomass, CoReH20 und PREMIER) Machbarkeitsstudien und wurden im Rahmen einer Beratungssitzung mit den Nutzern führenden Wissenschaftlern vorgestellt. Im Jahr 2013 legte legte der Programmausschuss für das ESA-Erdbeobachtungsprogramm die Biomass-Mission als siebten Earth Explorer fest. Ein Start ist für das Jahr 2020 anvisiert. Die Mission Biomass gilt einem der wichtigsten Bestandteile des Systems Erde, nämlich dem Zustand und der Entwicklung der tropischen Regenwälder. Zu ihren wissenschaftlichen Hauptzielen gehören die Bestimmung der Verteilung der oberirdischen Biomasse in den Regenwäldern und die Messung der jährlichen Veränderungen dieser Masse während des Einsatzzeitraums des Satelliten.
GOCE: Die ESA-Schwerefeldmission
Im Verlauf der am 17.03.2009 gestarteten GOCE-Mission (Gravity field and steady-state Ocean Circulation) wurden die notwendigen Daten für eine präzise Bestimmung globaler und regionaler Modelle des Schwerefelds und des Geoids (Bezugsfläche zur Bestimmung des Schwerefelds) der Erde erhoben. Diese Daten helfen bei der Erforschung von Meeresströmungen, der Physik des Erdinneren und der Veränderung des Meeresspiegels und führen zu wichtigen Erkenntnissen im Bereich der Geodäsie und des Vermessungswesens.
Themenspecial zu GOCE
SMOS: Die Wassermission der ESA
Im Rahmen der am 02.11.2009 gestarteten SMOS-Mission (Soil Moisture and Ocean Salinity) wurden weltweite Daten über Bodenfeuchte sowie den Salzgehalt der Ozeane erhoben. Mit der konsequenten Erfassung dieser beiden Variablen sorgt SMOS für ein besseres Verständnis der Austauschprozesse zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre und hilft bei der Verbesserung unserer Wetter- und Klimamodelle.
Themenspecial zu SMOS
CryoSat: Die Eismission der ESA
Die am 08.04.2010 gestartete CryoSat-Mission dient der Messung von Änderungen der Treibeisdicke und gestattet das Erkennen von Abweichungen der großen grönländischen und antarktischen Eismassen im Zentimeterbereich. In Verbindung mit Satellitendaten über die Ausdehnung der Eisflächen zeigen diese Messungen, wie sich das Volumen der auf der Erde vorhandenen Eismassen verändert, und fördern auf diese Weise das bessere Verständnis der Zusammenhänge zwischen Eisbeschaffenheit und Klima.
Themenspecial zu CryoSat
Swarm: Die Magnetfeld-Mission der ESA
Der Start der Swarm-Mission ist für 2013 geplant. Swarm besteht aus drei Satelliten, welche die magnetischen Signale von Erdkern, -mantel und -kruste, von der Magneto- und Ionosphäre sowie von den Ozeanen präzise vermessen. Diese räumliche und zeitliche Erfassung soll neue Erkenntnisse über das Erdmagnetfeld bringen. Bisherige Untersuchungen lassen vermuten, dass die Leistung des „Dynamos der Erde“ anscheinend abnimmt.
ADM-Aeolus: Die Windmission der ESA
Die für 2015 geplante Atmosphären-Dynamik-Mission ADM-Aeolus wird neue Maßstäbe in der Beobachtung des globalen Windprofils setzen und dringend erforderliche Daten zur Verbesserung von Wettervorhersagen liefern. Aeolus gilt als Wegbereiter zukünftiger Wettersatelliten zur Erfassung der Windfelder unserer Erde
EarthCARE: Die Wolken- und Aerosolmission der ESA
Der Earth Clouds Aerosols and Radiation Explorer (EarthCARE) soll 2015 als europäisch-japanische Gemeinschaftsmission starten und die Darstellung und unser Wissen über die Strahlungsbilanz der Erde in Klima- und digitalen Wettervorhersagemodellen weiter verbessern.
