Wolken und Aerosole gelten immer noch als große Unbekannte, um unser Klima zu verstehen. Mit dem Erdbeobachtungssatelliten EarthCARE hat die Raumfahrtsparte von Airbus den „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 Immenstaad zum ESTEC-Technologiezentrum der Europäischen Weltraumorganisation ESA im niederländischen Noordwijk transportiert. „Er wird dort bis Mitte nächsten Jahres getestet. Unter anderem ist es Ladungen ausgesetzt, wie sie beim Start entstehen, und Umgebungsbedingungen, wie sie im Orbit auf ihn warten. Auf diese Weise wird seine Einsatzbereitschaft umfassend verifiziert“, schreibt Airbus.
Die Rolle der Wolken
Laut Airbus spielen Wolken 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 abgestrahlt wird”. Je mehr Energie die Erde aufnimmt, desto mehr erwärmt sie sich. Wenn weniger Energie eingefangen wird, kühlt es ab. Die genaue Rolle, die Wolken und Aerosole im Klimasystem spielen, stellt jedoch nach wie vor eine besonders große Unsicherheit bei Klimaprognosen und beim Verständnis des terrestrischen Wasserkreislaufs dar.
Vier Instrumente 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-Instrument wird von der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA bereitgestellt. Zwei weitere Instrumente, ein Wolkenbild (MSI) und ein Breitbandradiometer (BBR), die die reflektierte Sonnenstrahlung und die von den Wolken emittierte Wärmestrahlung messen, komplettieren die Satellitensensorik. Durch die gleichzeitige Verwendung aller vier Instrumente konnten die 3D-Wolken- und Aerosolszenen direkt mit der reflektierten Sonnenstrahlung und der emittierten 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 die Nutzung von Lidar und Radar zu optimieren, aber weder zu niedrig noch der Luftwiderstand wird die Treibstoffverbrennung und die Lebensdauer der Mission beeinträchtigen.
Da eine globale Abdeckung erforderlich ist, fliegt EarthCARE in Polarnähe. Daher überquert er am frühen Nachmittag den Äquator, was eine optimale Beleuchtung und minimale Sonneneinstrahlung für passive Instrumente gewährleistet. 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 mit 2,5 Metern Durchmesser dominiert. 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 schwanzförmige Anordnung dazu bei, den Luftwiderstand angesichts der geringen Umlaufbahn des Satelliten zu minimieren.