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Licht als elektromagnetische Welle

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Zwillinge im All

Am 16. März 2002 soll das Satellitenpaar Grace (Gravity Recovery  and Climate Experiment) mit einer Rockot-Trägerrakete vom russischen Weltraumbahnhof Plesetzk in die Erdumlaufbahn gebracht wer­den. Mit den beiden Satelliten wol­len Forscher das Schwerefeld der Erde mit bislang unerreichter Ge­nauigkeit vermessen. Ziel ist es, geringfügige Veränderungen aufzuspüren, die von umwälzender Magma im Erdinnern oder auch von schmelzenden Gletschern herrühren. Grace ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde Nasa und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Das Satellitenpaar basiert auf dem im Juli 2000 gestarteten deutschen Geophysik-Satelliten Champ, der vom Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) entwickelt wurde. Die Auswertung der Grace-Daten übernimmt das Center for Space Research an der University of Texas in Austin in Zusammenarbeit mit dem GFZ.

Die „Grace-Zwillinge" sollen am 16. März ins All geschossen werden, um das Schwerefeld der Erde zu vermessen. (Foto: Astrium)

 

Im Vergleich zu Champ wird Grace die Empfindlichkeit noch einmal um das Zehn- bis Hundertfache steigern: Damit eignet sich Grace auch, um Verlagerungen von Luftdruckgebieten oder Meeresströmungen zu messen. Die Zwillingssatelliten werden in 500 Kilometer Höhe auf einer polaren Bahn die Erde umkreisen. Sie fliegen in 220 Kilometer Abstand hintereinander her. Zwischen den beiden Satelliten besteht eine Mikrowellenverbindung, mit der sich der gegenseitige Abstand bis auf einige Mikrometer genau bestimmen lässt. Dieser Abstand wird durch Unregelmäßigkeiten im Schwerefeld ständig verändert. Während der Mission wird das gesamte Erdgravitationsfeld etwa alle 30 Tage neu vermessen.

Mit an Bord sind auch ein GPS-Empfänger und Prismen, die Laserpulse von der Erde zurück reflektieren. Mit diesen Verfahren lässt sich der Orbit des Satelliten ermitteln. Eine Sternenkamera dient dazu, die Messwerte von Beschleunigungssensoren und Abstandsmessern dem Erdkoordinatensystem zuzuordnen. Fünf Jahre lang sollen die drei mal zwei Meter großen und 480 Kilogramm schweren Grace-Satelliten die Erde umkreisen.

Quelle: Physik Journal l (2002) Nr. 3