Potsdam,  3. Februar 2017 —  Seit 2002 arbeitet die Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) im Orbit und liefert präzise Daten zum Erdschwerefeld. Mehrfach wurde die Mission über die ursprünglich geplante Betriebsdauer von fünf Jahren hinaus verlängert. Voraussichtlich im Sommer werden die beiden Satelliten aber wegen Treibstoffmangels den Betrieb einstellen.

Deshalb wird derzeit die Nachfolgemission GRACE-FO (für „Follow-On“) vorbereitet. Sie basiert ebenfalls auf zwei baugleichen Satelliten,  die als Tandem in einer erdnahen Umlaufbahn den Planeten umkreisen.

Der Start der beiden GRACE-FO-Satelliten erfolgt voraussichtlich Anfang 2018 von der US-Luftwaffenbasis Vandenberg (Kalifornien) mit einer Falcon-9-Trägerrakete des US-Unternehmens SpaceX. Das geht aus einer gemeinsamen Mitteilung von Iridium Communications Inc.,  der US-Luft- und Raumfahrtbehörde NASA sowie des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ in Potsdam hervor. Die Satelliten werden gemeinsam mit Iridium-Kommunikationssatelliten starten.

„GRACE-FO wird die monatlichen Messungen des Erdschwerefelds fortführen und noch genauere Daten liefern“,  sagt GFZ-Projektleiter Frank Flechtner. „Diese Informationen tragen dazu bei,    die Veränderungen des Erdschwerefeldes genau zu erfassen.“ Es hängt insbesondere davon ab,  wie Massen lokal verteilt sind. Die Vermessung dieses Feldes und insbesondere dessen Veränderungen im Laufe der Zeit geben den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Hinweise auf den Verlust von Eismassen,  den Meeresspiegelanstieg oder Änderungen des Grundwasserhaushalts. Sogar die Auswirkungen starker Erdbeben lassen sich mit GRACE-FO dokumentieren. „Darüber hinaus erstellen die Satelliten täglich bis zu 200 Profile von Temperaturverteilung und Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre“,  ergänzt Flechtner.

Um das Erdschwerefeld zu bestimmen,  umrunden die zwei Satelliten mit einem Abstand von 220 Kilometern zueinander in einem niedrigen polaren Orbit in rund 500 Kilometern Höhe die Erde. Mit Hilfe eines Mikrowelleninstruments wird der Abstand zwischen den beiden Raumfahrzeugen permanent und auf 0,002 Millimeter genau vermessen. Der Abstand verändert sich unter dem Einfluss der Gravitation,  wodurch eine präzise Modellierung des Erdschwerefeldes möglich ist.

© Gerhard Kowalski