Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: CNES.

Ursprünglich hatte man gehofft, CFOSat Ende 2014 oder im Jahr 2015 auf einen Erdorbit bringen zu können. CFOSat steht für China-France Oceanography Satellite. Seinem Namen gemäß ist der Satellit dafür gedacht, Daten über die Wetterbedingungen auf und über den Weltmeeren zu liefern.

Die Informationen von CFOSat werden helfen, die Vorhersage von Stürmen und Wellengang zu verbessern. Außerdem erwartet man von CFOSat Daten zu Eisflächen auf dem Meer und an den Polen. Darüber hinaus möchte man die von CFOSat gesammelten Daten bei der Optimierung der Modelle zur Interaktion von Atmosphäre und Ozeanen sowie zum Klimawandel verwenden.

Ausgerüstet ist CFOSat mit zwei im K_u-Band arbeitenden Radaranlagen aus China und aus Frankreich. Die Anlage aus Frankreich mit einer Masse von rund 100 Kilogramm hat entsprechend ihres Namens Surface Waves Investigation and Monitoring (SWIM) die Aufgabe, Richtung und Länge von Wellen auf der Meeresoberfläche zu bestimmen. Das Radar aus China (SCAT) dient der Ermittlung von Windrichtung und Windstärke.
CFOSat entsteht im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts der nationalen Raumfahrtbehörden Chinas (China National Space Administration, CNSA) und Frankreichs (Centre national d’études spatiales, CNES). Der Start des in China von DFHSat (Dong Fang Hong Satellite) integrierten Satelliten soll auf einer chinesischen Rakete des Typs Langer Marsch 2C vom Satellitenstartzentrum Jiuquan (Jiuquan Satellite Launch Center, JSLC) in der Wüste Gobi erfolgen.

Als Arbeitsorbit für CFOSat ist eine sonnensynchrone Erdumlaufbahn in einer Höhe von rund 519 Kilometern vorgesehen, welcher eine Wiederholrate von 13 Tagen erlaubt. Der Beginn des Regelbetriebs ist für 2019 geplant. In Bodenstationen in China und in Frankreich werden dann regelmäßig Daten eintreffen.

China wird für das CFOSat-Bodensegment das Satellitenkontrollzentrum Xian, eine Anzahl von Bodenstationen für Telemetrieempfang, Kommandoübertragung und Bahnverfolgung, drei X-Band-Stationen zum Datenempfang in China und ein missionsbezogenes Zentrum zur Datenverarbeitung, Verteilung und Archivierung nutzen.

Frankreich will X-Band-Stationen im schwedischen Kiruna und im kanadischen Inuvik einsetzen, ein Zentrum der CNES in Toulouse zur zeitnahen Verarbeitung und Verteilung von Daten verwenden und in einer Einrichtung des Französischen Forschungsinstituts für die Nutzung der Meere (L’Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la Mer, Ifremer) in Brest Daten verarbeiten, verteilen und archivieren.

Ende 2016 erwartete man für den auf dem Bus CAST2000 basierenden CFOSat eine voraussichtliche Startmasse von rund 650 Kilogramm. Der Hauptkörper des Raumfahrzeugs ist annähernd würfelförmig mit einer Kantenlänge von rund 1,5 Metern. Die Missionsdauer ist auf drei Jahre angesetzt.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CNES.

CFOSat soll, ist er erst einmal im All, die Serie von Satelliten zur Untersuchung der Weltmeere mit französischer Beteiligung fortsetzen. Er wird nach TOPEX/Poseidon, Jason 1 und Jason 2 nicht mehr nur die Höhe des Meeresspiegels an einer konkreten Stelle messen können, sondern auch die Höhe, den Abstand und die Richtung der Wellen auf der Meeresoberfläche zu bestimmen in der Lage sein.

Um seine neuartige Aufgabe erfüllen zu können, wird CFOSat mit einer SWIM für Surface Waves Investigation and Monitoring genannten Radaranlage ausgerüstet, die bei Thales Alenia Space in Toulouse entsteht. Mittels sechs rotierender Einzelstrahlen, die Wellen auf der Meeresoberfläche in unterschiedlichen Winkeln erreichen, soll es dem Gerät gelingen, deren physikalische Eigenschaften aufzudecken. Zur Seite steht dem französischen Instrument der wie SWIM mit Radarstrahlung im Gigahertzbereich arbeitende chinesische Streustrahlungsmesser SCAT. Seine Aufgabe ist die Bestimmung von Windstärke- und Windrichtung über der Meeresoberfläche.

Die Energie des Windes führt zur Ausbildung von Meereswellen. In den Vorhersagemodellen zum Meereszustand ist der Wind eine der wesentlichen meteorologischen Variablen. Eine Vorhersage des Meereszustands ist für Bereiche wie den Schiffsverkehr, die Offshore-Rohstoffgewinnung, den Bau von Seefahrzeugen, die Sicherheit auf dem Meer und in den Küstenregionen sowie mutmaßliche Verteilung von Verschmutzungen des Meeres von besonderer Bedeutung. Deshalb sind Arbeitsgruppen im französischen Labor für Atmosphären-, Umwelt- und Weltraumbeobachtung (LATMOS) dem französischen nationalen Wetterdienst Météo-France und dem französischen Meeresforschungsinstitut Ifremer schon jetzt gespannt auf Daten von CFOSat.

Im Rahmen der Forschungsmission von CFOSat soll auch die Zusammenarbeit von Météo-France und dem europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF) überprüft werden. Der GMES-Dienst MyOcean des europäischen Systems für globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung (GMES) könnte Daten von CFOSat ebenfalls verwenden.

Informationen von CFOSat werden voraussichtlich ein besseres Verständnis der Vorgänge auf den Oberflächen der Weltmeere erlauben, sie werden sich wahrscheinlich als Schlüsselelemente in weiterentwickelten Vorhersagemodellen erweisen. Man erwartet letztlich auch einen langfristigen Einfluss auf das Wissen über die Veränderlichkeit des Klimas.

In rund vier Jahren soll CFOSat einsatzbereit um die Erde kreisen. Geplant ist, das auf Basis eines chinesischen Satellitenbus konstruierte Raumfahrzeug auf einer chinesischen Rakete vom Typ Langer Marsch 2C in den Weltraum zu transportieren. Von dort aus kann es dann ab 2015 chinesische und französische Bodenstationen mit den sehnlichst erwarteten Messdaten versorgen.

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: CNES, Thales Alenia Space.

Bei dem SWIM für Surface Waves Investigation and Monitoring genannten Instrument handelt es sich um ein sechsstrahliges Radargerät für Einsatz im K_u-Band-Bereich (13,575 GHz). Es soll sich dazu eignen, die Streu- oder Reflektivitätseigenschaften der Erdoberfläche quantitativ zu bestimmen.
SWIM wird Teil der Instrumentenausstattung von CFOSat, der in Zusammenarbeit der französischen Raumfahrtagentur (CNES) und der nationalen chinesischen Raumfahrtbehörde (CNSA) entsteht. CFOSat steht dementsprechend für China-France Oceanography Satellite. Der Satellit soll Bodenwinde über den Ozeanen feststellen und untersuchen, und die Rückstrahleigenschaften der Wellen auf den Weltmeeren messen. Die gewonnenen Daten sollen helfen, das Verständnis für das Verhalten der Meeresoberfläche rund um den Globus zu verbessern. Informationen darüber können Eingang in meteorologische und Klimamodelle finden, hofft man.
Neben dem französischen Instrument SWIM erhält CFOSat auch eines aus China. SCAT ist ebenfalls ein Radargerät, es wird auf einer Frequenz von 13,2 GHz arbeiten. Getragen wird CFOSats Instrumentennutzlast voraussichtlich von einem chinesischen Satellitenbus.

Der Start von CFOSat auf einer chinesischen Trägerrakete wird nach den derzeitigen Planungen nicht vor Ende 2014 stattfinden. Auf einer polaren Umlaufbahn in rund 500 Kilometern Höhe soll der Satellit anschließend mindestens drei Jahre eingesetzt werden können.

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