Mit der deutsch-amerikanischen Satellitenmission GRACE-FO („Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On“), geht die Mission zur Vermessung des Erdschwerefeldes und dessen zeitlicher Änderung in die „Verlängerung“. Von 2002 bis 2017 hatte die Vorgängermission GRACE das Erdschwerefeld extrem präzise kartiert. Die dabei gewonnen Daten helfen beispielsweise dabei, den Verlust von Eismassen oder die Übernutzung von Grundwasservorkommen zu dokumentieren. Nun wird diese wertvolle Messreihe fortgesetzt mit der Mission GRACE-FO, einem gemeinsamen Vorhaben der US-Raumfahrtbehörde NASA und des Helmholtz-Zentrums Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, das die deutschen Beiträge leitet. Der Start der beiden von Airbus gebauten Satelliten ist geplant für Samstag, 19. Mai 2018, an Bord einer Falcon-9-Rakete von SpaceX von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien. „Dank verbesserter Hard- und Software werden die erhobenen Daten noch genauer sein“, sagt Reinhard Hüttl, Wissenschaftlicher Vorstand des GFZ. „Sie ermöglichen damit, die dynamischen Prozesse im System Erde noch besser zu beschreiben und zu verstehen.“
Grundlage der Forschungen ist der Umstand, dass die Massenverteilung im Erdkörper und auf der Oberfläche unseres Planeten nicht überall gleich ist. Im Erdinneren bewegen sich glutflüssige Gesteinsmassen, Wassermassen fließen in den Ozeanen und auf den Kontinenten, und auch die Luftmassen sind in stetiger Bewegung. Da die Anziehungskraft eines Körpers von seiner Masse abhängt, hat die ungleiche Massenverteilung unseres Planeten ein ungleichförmiges Feld der Gravitation zur Folge. Mehr erfahren…
Die in einem Abstand von rund 220 km hintereinander fliegenden Satelliten der Mission GRACE-FO werden daher, zeitlich etwas versetzt, mal stärker und mal schwächer angezogen – je nachdem, wie viel Masse sich unter ihnen befindet. Dies führt zu einer kleinen Änderung des Satellitenabstandes, der dank eines präzisen Mikrowellenverfahrens bis auf einige Tausendstel Millimeter genau bestimmt wird. Zum Vergleich: Bezogen auf die Strecke Potsdam – Hannover kann eine Längenänderung erfasst werden, die dem Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haares entspricht. Als Ergebnis können damit auch geringe Massenunterschiede im System Erde erfasst werden. Da die beiden Satelliten kontinuierlich die Erde umkreisen, können sowohl örtliche als auch zeitliche Änderungen des Schwerefeldes dokumentiert werden. Mehr erfahren…
