GOCE: Erstes globales Schwerefeldmodell präsentiert

Auf dem Living Planet Symposium der europäischen Weltraumagentur ESA im norwegischen Bergen wurde das erste mit Daten des Erdbeobachtungssatelliten GOCE erstellte globale Schwerefeldmodell präsentiert, meldete die ESA am 29. Juni 2010.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA. Vertont von Peter Rittinger.

GOCE High Level Processing Facility
Karte von GOCEs erstem Schwerefeldmodell
(Bild: ESA / GOCE High Level Processing Facility)

GOCE war am 17. März 2009 in den Weltraum gebracht worden und begann im September 2009 mit der Vermessung des Erdschwerefeldes in bisher nicht erreichter Genauigkeit. Im November und Dezember 2009 wurden die Daten für das jetzt präsentierte Modell erfasst. Dabei bewegte sich der Satellit in durchschnittlich rund 254,9 Kilometern über der Erde, und flog solange wie noch nie ein anderer Erdbeobachtungssatellit konstant auf einer solch niedrigen Bahn. Um die in dieser Flughöhe noch vorhandene spürbare Bremswirkung der Restatmosphäre auszugleichen, wird eines der beiden an Bord des Satelliten befindlichen Ionentriebwerke permanent betrieben. Es stößt kontrolliert Xenon-Gas aus und stellt so sicher, dass sich der Satellit so bewegt, wie es für den ungestörten Betrieb der empfindlichen Schwerkraftsensoren erforderlich ist. Dieser erfolgte bisher außerordentlich zuverlässig, die Kompensation des Bremseffektes gelingt um den Faktor 10 besser, als vorher erwartet worden war.

Mit der Genauigkeit der gewonnenen Daten ist man überaus zufrieden. Aus diesen Daten wurde eine Karte generiert, die die regionalen Variationen des Erdschwerefeldes darstellt. Die Karte demonstriert schon jetzt die exzellente Fähigkeit von GOCE, feinste Änderungen der Erdanziehung festzuhalten. Auch beim ersten mit Daten des Satelliten errechneten Geoid haben sich die Fähigkeiten des Satelliten positiv niedergeschlagen. Das Geoid, ein auf den mittleren Meeresspiegel bezogenes physikalisches Modell der Erdfigur, ist beispielsweise wesentliche Grundlage für eine akkurate Messung von Ozeanströmungen und Änderungen der Meereshöhe.

ESA
GOCE über der Erde – Illlustration
(Bild: ESA)

Eine Steigerung der Modellqualität ist bereits für einen Großteil der Meeresflächen erkennbar, da das Schwerefeld über den Ozeanen durch GOCE zum ersten Mal mit einer besonders großen Genauigkeit bestimmt wurde. Wichtige Verbesserungen der Kenntnis über das Schwerefeld gibt es auch bereits hinsichtlich bestimmter Landmassen. Dies gilt für große Gebiete Südamerikas, für Afrika, den Himalaja, Südostasien und die Antarktis. Bei Gebieten, deren Schwerefeld bisher nur am Boden oder aus der Luft spärlich vermessen wurde, sind die Verbesserungen besonders deutlich.

Detailreichtum und Genauigkeit des Schwerefeldmodells und der Geoiddarstellung werden im Zweimonatsrhythmus ansteigen, denn ein Messzyklus des Satelliten dauert zwei Monate. Insgesamt sind vorerst 20 Monate Beobachtungsbetrieb geplant. Der Xenonvorrat von 40 Kilogramm zu Beginn von GOCEs Mission sollte dafür auf jeden Fall ausreichen.

Raumcon:

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