Quelle: DLR.

28. Januar 2022 – Der Südpol hat neue Sorgenkinder. Eine Gruppe von kleineren Gletschern schmilzt schneller als erwartet: Pope, Smith und Kohler. Bisher standen die benachbarten Eisgiganten Thwaites und Pine Island im Fokus der Forschung, da sie sehr fragil sind und den globalen Meeresspiegel um bis zu 1,2 Meter ansteigen lassen könnten. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat die Veränderungen in der Westantarktis gemeinsam mit internationalen Forschungspartnern aufgedeckt und analysiert. Den Ursachen für die rapiden Abschmelzungen der kleineren Gletscher kamen sie mithilfe spezieller Radardaten der Satellitenmissionen TanDEM-X und COSMO-SkyMed auf die Spur.

Die gewonnenen Erkenntnisse sind wichtig, um Gletscherprozesse besser zu verstehen und so die Entwicklung der gesamten Antarktis vorherzusagen. Klimaforschende können dann künftig noch genauer berechnen, wie stark der Meeresspiegel ansteigen wird und welche Schutzmaßnahmen am wirkungsvollsten sind. Die neue Studie ist aktuell im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlicht. Sie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit von der University of Houston, dem DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme, der University of California, der Université Grenoble Alpes sowie der italienischen Raumfahrtagentur ASI.

Komplexe Schmelzprozesse
Die Gletscher Pope, Smith und Kohler sind in den letzten 30 Jahren deutlich geschrumpft: Sie sind dünner geworden, haben Schelfeis an den Ozean verloren und sich weiter ins Land zurückgezogen. Auffällig war hier der Rückgang der Aufsetzlinie, also die Grenze, an der das Eis den Kontakt zum Festland verliert und beginnt, auf dem Meer zu schwimmen. Daher richteten die Radar-Expertinnen und -Experten ein Augenmerk auf diesen Übergangsbereich. So konnten sie auch erstmals drastische Veränderungen des Pope-Gletschers nachweisen, der sich 2017 innerhalb von nur drei Monaten mit einer Geschwindigkeit von 11,7 Kilometer pro Jahr zurückzog.

Erdbeobachtungssatelliten sind für die Gletscher- und Klimaforschung unverzichtbar geworden. „Früher mussten wir jahrelang warten, bis wir endlich verwertbare Daten zu den Polregionen hatten. Dank der hochleistungsfähigen Satellitenmissionen TanDEM-X und COSMO-SkyMed können wir die Polregionen heute im Monatsrhythmus analysieren. Aus den Aufnahmen und mit neuen Methoden zur Datenauswertung gewinnen wir zudem eine völlig neue Ebene an Details, um Gletscher- und Klimamodelle weiter zu verbessern“, erzählt DLR-Gastwissenschaftler Prof. Pietro Milillo von der University of Houston, Texas. Durch die gezielte Analyse von TanDEM-X-Zeitreihen konnten sie die Veränderungen sogar im Zwei-Wochen-Takt statt alle vier Wochen nachvollziehen.

Die neue Studie liefert damit ein weiteres wichtiges Puzzleteil für die Gletscher- und Klimaforschung. Die physikalischen Schmelzprozesse von Pope, Smith und Kohler laufen ja bei den anderen Gletschern rund um die Amundsen-See identisch ab. Die Riesen Thwaites und Pine Island könnten mit ihren hohen Masseverlusten die restliche Westantarktis destabilisieren, mit verheerenden Folgen für das Leben auf der Erde. Wenn Klimamodelle künftig berücksichtigen, wie stark eine schwimmende Eisplatte von unten schmilzt, könnten sie auch den Rückgang von Gletschern noch genauer bestimmen.

Schlüsselprozess: Abschmelzen der freischwimmenden Gletscherunterseite
Die Unterseite eines Gletschers entzieht sich unseren Blicken, sodass der Eisverlust nicht direkt messbar ist. Mithilfe von digitalen TanDEM-X-Höhenmodellen konnten die Wissenschaftler diese verborgene Schmelzrate nun genau bestimmen. Während zum Beispiel der Smith-Gletscher über Land im Zeitraum von 2011 bis 2019 etwa fünf Meter pro Jahr abschmolz, betrug die Schmelzrate an der frei schwimmenden Gletscherunterseite ungefähr 22 Meter pro Jahr. An bestimmten Stellen wies Smith sogar Schmelzraten von mehr als 100 Meter pro Jahr auf, mit einem Spitzenwert von 140 Meter pro Jahr in 2016.

Einige Untersuchungen mit Klimamodellen bestätigten, dass die Computerberechnungen der Aufsetzlinie nur dann mit den tatsächlichen Messungen übereinstimmen, wenn sie die neuen Werte der Schmelzrate miteinkalkulieren. Darüber hinaus haben die neuen Radardaten und Erkenntnisse den Forschungsverbund International Thwaites Glacier Collaboration maßgeblich dabei unterstützt, Messkampagnen vorzubereiten und geeignete Stellen für Testbohrungen auszuwählen.

„Für die Bestimmung der Abschmelzraten haben wir am DLR zusätzlich mehr als 240 digitale TanDEM-X-Höhenmodelle erzeugt, die die Westantarktis von 2011 bis 2019 hochgenau abbilden“, sagt Co-Autorin Dr. Paola Rizzoli vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme. Dazu gehört eine eingespielte Produktion: Das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum ist für den Betrieb von TerraSAR-X und TanDEM-X verantwortlich und kommandiert die Zwillingssatelliten für die benötigten Aufnahmen. Aufgezeichnet werden die Radardaten vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum an seinen Empfangsstationen in Neustrelitz, Inuvik (kanadische Arktis) und GARS O’Higgins (Antarktis). Das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung liefert die Eingangsdaten für die automatisierte TanDEM-X-Prozessierungskette. Die interferometrische Prozessierung, Geokodierung und Kalibrierung der TanDEM-X-Aufnahmen wurde am DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme implementiert und durchgeführt.

Zukunft L-Band
Die Spitzenposition Deutschlands im Bereich Radarforschung und Radartechnologie ermöglicht die Entwicklung einer neuen Generation von Radarsatelliten, die die dringend benötigten Datengrundlagen für Forschung und Weltgemeinschaft erweitern. Dadurch können Wissenslücken geschlossen und Lösungen für globale gesellschaftliche Herausforderungen erarbeitet werden. Die technischen wie auch wissenschaftlichen Kompetenzen können für künftige Satellitenmissionen, vor allem im L-Band, weiter ausgebaut werden.

Radarsatelliten mit einem langwelligen Frequenzbereich haben den Vorteil, dass sie auch durch Vegetation hindurch bis zum Boden blicken können. In den Polregionen könnte eine Radarmission im L-Band Gletscherstrukturen und dynamische Prozesse wie das Abschmelzen noch genauer abbilden. Deutschland könnte hier weiter neue Maßstäbe in der Erdbeobachtung setzen, den globalen Wandel mit einer neuen Qualität beobachten und wichtige Handlungsempfehlungen ermöglichen.

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• TanDEM-X auf Dnepr

Der Beitrag TanDEM-X: Gletscher schmelzen schneller und folgenreicher als erwartet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Maurat. Quelle: ULA.

Der Start erfolgte wie geplant um 3:20 Uhr MEZ (19:20 Uhr PST) mit einer Delta II-7420-10C. Diese Konfiguration der Delta-II hat vier Festoffbooster, eine Delta K-Zweitstufe, keine dritte Stufe und eine zehn Fuß (3,05 m) im Durchmesser große Nutzlastverkleidung aus Verbundwerkstoff.

Zwei Minuten nach dem Liftoff wurden die Booster, die den Startschub lieferten, abgeworfen und fünf Minuten nach dem Start die erste Stufe mitsamt Nutzlasthülle sowie die zweite Stufe gestartet. Diese wurde nach zehn Minuten abgeschaltet und begann eine Freiflugphase von 40 Minuten, um den Satelliten auf einen perfekten Orbit zu bringen.

Danach wurde die zweite Stufe nochmal für 12,5 Sekunden gezündet, um den Satelliten auf einen 620 mal 640 km hohen Orbit mit einer Inklination von 98° zu bringen. Anschließend wurde der Satellit separiert und die zweite Stufe führte eine Bremszüngung durch, um schnell in der Erdatmosphäre zu verglühen damit weiterer Weltraummüll vermieden wird.

Der italienische Satellit COSMO-SkyMed 4 (engl. Constellation of Small Satellites for Mediterranean basin observation für Kostellation aus kleinen Satelliten zur Beobachtung des Mittelmeerbeckens) soll mit drei weiteren Satelliten auf einer polaren Umlaufbahn die Küstenlinien und Meere der Erde und vor allem die des Mittelmeeres und Italien beobachten. Auch soll es diese Regionen mit einer Auflösung von bis zu einem Meter kartographieren. Gebaut von Thales Alenia Space, soll der Satellitenverband von der italienischen Weltraumagentur ASI und dem italienischen Militär genutzt werden.

Raumcon:

• Delta II-7420 mit COSMO-SkyMed 4

Der Beitrag COSMO-SkyMed 4 erfolgreich gestartet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Maurat. Quelle: NASA, ULA.

Bei diesem Startversuch hatte eine Batterie, die die zweite Stufe der Rakete mit Strom versorgt, eine zu niedrige Spannung. Daraufhin brach man den Startversuch aus Sicherheitsgründen ab.
Ein neuer Startversuch war am Donnerstag, dem 4. November um 19:20 Uhr PST (Freitag, 5. November 3:20 Uhr MEZ) geplant. Dieser wurde nun auch auf Samstag Nacht, dem 6. Novemmber, auf 3:20 MEZ verschoben.

Raumcon:

• Start von COSMO-SkyMed 4 erneut verschoben

Der Beitrag Start von COSMO-SkyMed 4 zum dritten Mal verschoben erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Maurat. Quelle: NASA, ULA.

Die Verschiebung war nötig, da das Startfenster von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien nur etwa eine Sekunde betrug.
Schon am 1. November gab es einen Startabbruch, da ein Heizelement, dass Komponenten der Triebwerke während der Betankung mit dem minus 190 °C kalten flüssigen Sauerstoff wärmen sollte, nicht richtig funktionierte. Nun soll der Start am 3. November um 18:20 Uhr PST (3:20 Uhr MEZ) erfolgen.

Die Nutzlast, der italienische Satellit COSMO-SkyMed 4, soll mit drei weiteren Satelliten auf einer polaren Umlaufbahn die Küstenlinien und Meere der Erde und vor allem die des Mittelmeeres und Italien beobachten. Auch soll es diese Regionen mit einer Auflösung von bis zu einem Meter kartographieren. Der Satellitenverband wird von der italienischen Weltraumagentur ASI und dem italienischen Militär genutzt.

Raumcon:

• Delta II-7420 mit COSMO-SkyMed 4

Der Beitrag Start von COSMO-SkyMed 4 erneut verschoben erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ASI, ULA.

Exakt um um 4:28:25 Uhr MESZ hob die US-amerikanische Delta-II vom Startplatz SLC-2W in Vandenberg ab, von wo aus bereits die Satelliten Cosmo-1 am 8. Juli 2007 und Cosmo-2 am 8. Dezember 2007 in den Weltraum gesandt wurden.
Die Delta-II flog in 7420-10 Konfiguration, also mit 4 Feststoffboostern, zwei Raketenstufen, und einer Nutzlastverkleidung aus Verbundmaterial von 10 Fuß Durchmesser (etwa drei Meter). Es war die dreiundvierzigste erfolgreiche Delta-II-Mission.

Nach 58 Minuten und 19 Sekunden Flugzeit wurde der Satellit wie vorgesehen in einer annähernd kreisförmigen, sonnensynchronen Bahn um die Erde in etwa 619 Kilometern Höhe ausgesetzt.

Cosmo steht für Constellation of Small Satellites for Mediterranean basin Observation, also für Konstellation aus kleinen Satelliten zur Beobachtung des Mittelmeerbeckens. Seit dem 1. August 2008 ist das System bereits im regulären betriebsmäßigen Einsatz. Das Satellitensystem wird von Italiens Weltraumorganisation ASI (Agenzia Spaziale Italiana) betrieben, die Finanzierung wird von den Italienischen Staatsministerien für Forschung und für Verteidigung besorgt.

Mit dem gerade gestarteten dritten Satelliten kann die tägliche Bildausbeute von 900 Bildern pro Tag auf 1.350 Bildern pro Tag gesteigert werden. Durch das mit dem dritten Satelliten geplante Zusammenwirken mit einem der anderen Satelliten sind nun auch interferometriebasierte Beobachtungen möglich. Die vollständige Konstellation wird aus vier Satelliten bestehen, zur Zeit wird von einem Start von Cosmo-4 im Jahre 2010 ausgegangen.

Der Satellit Cosmo-3 basiert wie seine Vorgänger auf Alenias Prima-Bus, wiegt 1.900 Kilogramm und wird wie seine Vorgänger der zivilen und militärischen Erdbeobachtung dienen. Dafür ist der Satellit mit einer unbeweglich montierten, elektronisch richtbaren SAR-Radarantenne ausgestattet (SAR-2000 / Synthetic Aperture Radar-2000). Für zivilie Anwendungen sollen noch einen Meter große Details bildhaft dargestellt werden können, für militärische Zwecke ist eine erheblich detailiertere Auflösung zu erwarten. Die vorgesehene Lebensdauer des Satelliten beträgt fünf Jahre.

Raumcon:

• Raumcon zum Start von COSMO-SkyMed 3

Weblink:

• Wikipedia: COSMO-Skymed

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