Die HydroGNSS-Mission der ESA ist auf Wassersuche

Die erste Scout-Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, HydroGNSS, wurde am 28. November gestartet und markiert einen wichtigen Schritt im Hinblick auf ein besseres globales Verständnis der Wasserverfügbarkeit und der Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserkreislauf der Erde. Die beiden HydroGNSS-Zwillingssatelliten wurden um 19:44 Uhr MEZ an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete als Teil des Transporter-15-Rideshare-Flugs von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien in die Umlaufbahn gebracht.

Bild: SpaceX

Weniger als 90 Minuten nach dem Start trennten sich die beiden Satelliten von der Rakete. Um 22:45 Uhr MEZ bestätigte Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) im Vereinigten Königreich, dass sie Signale empfangen hatten, die darauf hindeuten, dass sich beide Satelliten sicher in der Umlaufbahn um die Erde befinden.

Beide Satelliten werden eine Technik namens Global Navigation Satellite System (GNSS) Reflectometry einsetzen, um buchstäblich „nach Wasser zu suchen”. Dabei empfangen die HydroGNSS-Satelliten L-Band-Signale von Navigationssystemen wie GPS und Galileo. Diese Navigationssatelliten senden L-Band-Mikrowellensignale aus, die sich ändern, wenn sie von der Erdoberfläche reflektiert werden. Die HydroGNSS-Satelliten vergleichen diese reflektierten Signale mit den Signalen, die sie direkt von den GNSS-Satelliten empfangen, um wertvolle Informationen über die Eigenschaften des Wasserkreislaufs und vieles mehr zu gewinnen.

Zu diesem Zweck ist jeder HydroGNSS-Satellit mit einem Delay-Doppler-Mapping-Empfänger ausgestattet. Dieser besteht aus zwei Antennen: einer Zenitantenne, die direkte GNSS-Signale verfolgt, und einer Nadirantenne, die reflektierte Signale sammelt und zu Delay-Doppler-Karten verarbeitet. Mithilfe dieser Technik werden diese beiden kleinen Satelliten, die die Erde in einem Abstand von 180 Grad umkreisen, die Bodenfeuchte, den Gefrier-Auftauzustand, Überschwemmungen und die oberirdische Biomasse messen.

Diese Daten sind nicht nur für ein besseres Verständnis des Wasserkreislaufs der Erde von entscheidender Bedeutung, sondern auch für Anwendungen wie Hochwasservorhersagen und landwirtschaftliche Planung. Durch die Beobachtung des Ausmaßes von Überschwemmungen und Feuchtgebieten soll HydroGNSS dazu beitragen, Feuchtgebiete aufzudecken, die wichtige Ökosysteme sind, die als bedeutende Methanquellen dienen können und oft unter Walddächern verborgen sind.

Informationen über den Gefrier- und Auftauzustand liefern Erkenntnisse über die Strahlungsbilanz an der Oberfläche, den Energie- und Kohlenstoffaustausch mit der Atmosphäre und das Verhalten des unterirdischen Permafrosts in hohen Breitengraden. Gleichzeitig sollen Daten zur oberirdischen Biomasse zur Abschätzung der Kohlenstoffvorräte in Wäldern und ihrer Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf beitragen.

Inspiriert vom Geist des New Space setzen sich die Scouts für Agilität und Innovation ein – sie nutzen kleine, intelligente Satelliten, um bewährte Technologien zu verkleinern oder mutige neue Wege zur Beobachtung unseres Planeten zu testen.

Jede Mission wird in nur drei Jahren vom Konzept bis zum Start durchgeführt, mit einem knappen Budget von 35 Millionen Euro, das alles von der Konstruktion und dem Bau bis zum Betrieb im Orbit abdeckt.

Simonetta Cheli, Direktorin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA, sagte „Als erste der Scout-Missionen der ESA markiert HydroGNSS einen wichtigen Meilenstein für diese neue Familie schneller, kostengünstiger Erdbeobachtungsmissionen, und wir danken dem Hauptauftragnehmer der Mission, SSTL. Der Start ist auch ein wichtiger Schritt in der Entwicklung unseres FutureEO-Programms, in dem die Scouts einen schnellen, agilen, innovativen und kosteneffizienten Ansatz verkörpern – als Ergänzung zu unseren größeren Earth Explorer-Forschungsmissionen. Wir sind nun gespannt darauf zu sehen, wie HydroGNSS mithilfe der GNSS-Reflektometrie wertvolle Erkenntnisse über wichtige hydrologische Variablen liefern wird, die den Wasserkreislauf der Erde beeinflussen.“

Der Hauptauftragnehmer der ESA für die HydroGNSS-Mission ist SSTL in Großbritannien. SSTL ist auch für den Betrieb der Satelliten im Orbit und die Verteilung der Daten verantwortlich. Die Mission wird zum Teil von der britischen Weltraumagentur finanziert.

Auch nationale Missionen gestartet

Der Transporter-15-Rideshare-Flug von SpaceX beförderte auch die nächste Charge von IRIDE-Satelliten, Eaglet-II, für Italien und zwei ICEYE-Satelliten für Griechenland. Beide nationalen Missionen wurden unter Beteiligung der ESA entwickelt.

IRIDE ist eine nationale Initiative unter der Leitung der italienischen Regierung, die von der ESA mit Unterstützung der italienischen Weltraumagentur (ASI) koordiniert wird. Die Mission umfasst Erdbeobachtungskonstellationen, die Satellitendaten zur Überwachung von Bodenbewegungen, Landbedeckung, Wasserressourcen, Küstengebieten und anderen Umweltfaktoren liefern. IRIDE erbringt Dienstleistungen für italienische Behörden und leistet einen direkten Beitrag zur Arbeit der Zivilschutzbehörde des Landes.

Die beiden neuen hochauflösenden ICEYE-Radarsatelliten sind die ersten, die im Rahmen des griechischen Nationalen Kleinsatellitenprogramms gestartet werden. Dieses Programm, das im nächsten Jahr auch andere Satellitentypen umfassen wird, zielt darauf ab, die Satellitentechnologie und Anwendungsfähigkeiten Griechenlands zu verbessern, Innovationen und die Schaffung von Arbeitsplätzen zu fördern, das Wirtschaftswachstum anzukurbeln und die nationalen Kapazitäten in den Bereichen Katastrophenmanagement, Umweltüberwachung und Sicherheit zu stärken. Das Projekt wird vom Hellenic Space Center und dem griechischen Ministerium für digitale Governance geleitet, wobei die ESA den übergreifenden Rahmen bereitstellt und ICEYE bei der Entwicklung beider Satelliten unterstützt.

Beide Missionen werden durch die EU-Aufbau- und Resilienzfazilität finanziert.

Quelle(Englisch): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/FutureEO/HydroGNSS/ESA_s_HydroGNSS_mission_launched_to_scout_for_water