Quelle: ESA/Applications/Observing the Earth/FutureEO/Swarm, 13. Oktober 2025

Das Magnetfeld der Erde ist für das Leben auf unserem Planeten von entscheidender Bedeutung. Es handelt sich um eine komplexe und dynamische Kraft, die uns vor kosmischer Strahlung und geladenen Teilchen der Sonne schützt.
Es wird größtenteils von einem globalen Ozean aus geschmolzenem, wirbelndem flüssigem Eisen erzeugt, der den äußeren Kern etwa 3000 km unter unseren Füßen bildet. Wie ein sich drehender Leiter in einem Fahrraddynamo erzeugt es elektrische Ströme, die wiederum unser sich ständig veränderndes elektromagnetisches Feld erzeugen – in Wirklichkeit sind die Prozesse, die das Feld erzeugen, jedoch weitaus komplexer.
Swarm, eine Earth Explorer-Mission, die im Rahmen des Earth Observation FutureEO-Programms der ESA entwickelt wurde, besteht aus einer Konstellation von drei identischen Satelliten, die die magnetischen Signale, die vom Erdkern, Mantel, der Kruste und den Ozeanen sowie von der Ionosphäre und Magnetosphäre ausgehen, präzise messen.
Dank dieser außergewöhnlichen Mission gewinnen Wissenschaftler mehr Einblicke in die verschiedenen Quellen des Magnetismus, um besser zu verstehen, wie und warum das Magnetfeld an einigen Stellen schwächer und an anderen stärker wird.

Heute ist die Südatlantik-Anomalie für die Sicherheit im Weltraum von besonderem Interesse, da Satelliten, die diese Region überqueren, einer höheren Strahlenbelastung ausgesetzt sind. Dies kann zu Fehlfunktionen oder Schäden an kritischer Hardware und sogar zu Ausfällen führen.
Die neuesten Ergebnisse der Swarm-Mission, die diesen Monat in Physics of the Earth and Planetary Interiors veröffentlicht wurden, zeigen, dass sich die Südatlantik-Anomalie zwischen 2014 und 2025 zwar stetig ausgedehnt hat, aber ein Gebiet im Atlantik südwestlich von Afrika seit 2020 eine noch schnellere Abschwächung des Erdmagnetfeldes erlebt hat.
„Die Südatlantik-Anomalie ist nicht nur ein einziger Block“, sagt der Hauptautor Chris Finlay, Professor für Geomagnetismus an der Technischen Universität Dänemark. „Sie verändert sich in Richtung Afrika anders als in der Nähe von Südamerika. In dieser Region geschieht etwas Besonderes, das zu einer stärkeren Abschwächung des Feldes führt.“
Dieses Verhalten hängt mit seltsamen Mustern im Magnetfeld an der Grenze zwischen dem flüssigen äußeren Kern der Erde und ihrem felsigen Mantel zusammen, die als Reverse-Flux-Patches bekannt sind.
Prof. Finlay erklärt: „Normalerweise würden wir erwarten, dass die Magnetfeldlinien aus dem Kern der südlichen Hemisphäre austreten. Unterhalb der südatlantischen Anomalie sehen wir jedoch unerwartete Bereiche, in denen das Magnetfeld nicht aus dem Kern austritt, sondern zurück in den Kern fließt. Dank der Swarm-Daten können wir sehen, wie sich einer dieser Bereiche westwärts über Afrika bewegt, was zur Abschwächung der südatlantischen Anomalie in dieser Region beiträgt.“

Die rekordverdächtigen 11 Jahre von Swarm

Das neueste Modell des vom Erdkern erzeugten Magnetfelds markiert einen neuen Meilenstein für die Swarm-Satelliten der ESA, die nun die längste kontinuierliche Aufzeichnung von Magnetfeldmessungen aus dem Weltraum liefern.

Die Satelliten wurden am 22. November 2013 als vierte Earth Explorer-Mission gestartet, eine Pioniermission, die einen wichtigen Bestandteil des zukunftsweisenden FutureEO-Programms der ESA bildet.
Diese Missionen, die als Demonstratoren innovativer Erdbeobachtungstechnologien konzipiert wurden, haben ihre ursprüngliche Lebensdauer längst überschritten, sind zu einem integralen Bestandteil langfristiger Aufzeichnungen geworden, haben Daten für kritische operative Dienste geliefert und den Weg für zukünftige Satellitengenerationen geebnet.
Die Swarm-Daten bilden die Grundlage für globale Magnetmodelle, die für die Navigation verwendet werden, überwachen Weltraumwettergefahren und ermöglichen beispiellose Einblicke in unser Erdsystem, vom Kern bis zu den äußeren Bereichen der Erdatmosphäre.

Das Magnetfeld der Erde verstärkt sich über Sibirien

Die neuesten Ergebnisse von Swarm unterstreichen die Dynamik des Erdmagnetismus. So gibt es beispielsweise auf der Südhalbkugel einen Punkt, an dem das Magnetfeld besonders stark ist, und auf der Nordhalbkugel gibt es zwei solche Punkte – einen in der Nähe von Kanada und einen in der Nähe von Sibirien.
„Wenn man das Magnetfeld der Erde verstehen will, muss man bedenken, dass es sich nicht um einen einfachen Dipol wie einen Stabmagneten handelt. Nur mit Satelliten wie Swarm können wir diese Struktur vollständig kartografieren und ihre Veränderungen beobachten“, so Prof. Finlay.
Seit Swarm jedoch in der Umlaufbahn ist, hat sich das Magnetfeld über Sibirien verstärkt, während es sich über Kanada abgeschwächt hat. Die Region mit dem starken Feld in Kanada ist um 0,65 % der Erdoberfläche geschrumpft, was fast der Größe Indiens entspricht, während die Region in Sibirien um 0,42 % der Erdoberfläche gewachsen ist, was mit der Größe Grönlands vergleichbar ist.

Diese Verschiebung, die durch komplexe Prozesse im turbulenten Erdkern verursacht wird, steht im Zusammenhang mit der Verlagerung des nördlichen Magnetpols in Richtung Sibirien in den letzten Jahren. Diese Verschiebung ist wichtig für die Navigation, die durch das Zusammenspiel dieser beiden Bereiche mit starkem Magnetfeld beeinflusst wird.
Anja Stromme, Swarm-Missionsmanagerin der ESA, sagte: „Es ist wirklich wunderbar, dank der erweiterten Zeitreihe von Swarm ein Gesamtbild unserer dynamischen Erde zu sehen. Die Satelliten sind alle in gutem Zustand und liefern hervorragende Daten, sodass wir diese Aufzeichnungen hoffentlich über das Jahr 2030 hinaus verlängern können, wenn das Sonnenminimum noch mehr beispiellose Einblicke in unseren Planeten ermöglichen wird.“

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• Swarm
• Erdmagnetfeld

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Quelle: Arianespace. 29. April 2025

Am Dienstag, dem 29. April 2025, um 6:15 Uhr Ortszeit (9:15 Uhr UTC, 11:15 Uhr MESZ) hat Arianespace den Satelliten Biomass des Earth Explorer-Programms der Europäischen Weltraumorganisation ESA an Bord einer Vega C-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana gestartet. Die Mission mit der Bezeichnung VV26 hat den Satelliten 57 Minuten nach dem Start in eine sonnensynchrone Umlaufbahn in 666 km Höhe gebracht.

„Mit dem erfolgreichen Start von Biomass für die Europäische Weltraumorganisation gewährleistet Arianespace Europa nicht nur einen unabhängigen Zugang zum Weltraum, sondern trägt auch dazu bei, den Weltraum für ein besseres Leben auf der Erde nutzbar zu machen. Die enge Zusammenarbeit aller Beteiligten hat es ermöglicht, einen Satelliten für die Umweltüberwachung und Klimaforschung in die Umlaufbahn zu bringen, der uns helfen wird, die Wälder unseres Planeten besser zu verstehen. Wir freuen uns, mit dieser Mission einen Beitrag zum Kampf gegen den Klimawandel und zum Erhalt der Artenvielfalt zu leisten. Ich möchte den Teams von Arianespace und unseren Partnern für die perfekte Durchführung dieser europäischen Mission danken“, erklärte David Cavaillolès, CEO von Arianespace.

Nach dem Start vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou wurde die Trägerrakete Vega C etwas mehr als sieben Minuten lang von ihren ersten drei Stufen angetrieben. Die vierte Stufe AVUM+ zündete anschließend zweimal, bevor sie ihren Passagier, den Biomass-Satelliten, in die Zielbahn brachte und damit den erfolgreichen Start abschloss. Das Signal des Satelliten wurde etwa 14 Minuten nach dem Eintritt in die Umlaufbahn von der ESA empfangen.

Simonetta Cheli, Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme bei der ESA, erklärte: „Ich möchte Arianespace und Avio für den erfolgreichen Start der Vega-C danken, die unseren Satelliten Biomass in die Umlaufbahn gebracht hat. Diese bemerkenswerte Mission reiht sich in die Earth Explorer-Serie ein, die stets bahnbrechende Erkenntnisse über unseren Planeten geliefert und wissenschaftliche Spitzenleistungen erbracht hat. Biomass wird wichtige Daten liefern, die unser Verständnis davon verbessern werden, wie viel Kohlenstoff in den Wäldern der Welt gespeichert ist, und die entscheidende Lücken in unserem Wissen über den Kohlenstoffkreislauf und damit das Klimasystem der Erde schließen.“

Der Biomass-Satellit bringt den ersten P-Band-Radar mit synthetischer Apertur zur Erdbeobachtung ins All. Dank seiner langen Wellenlänge von etwa 70 cm kann das Radarsignal Baumkronen durchdringen. Dadurch können Informationen über die Höhe und Struktur verschiedener Waldtypen gesammelt und die Menge an Kohlenstoff, die in den Wäldern der Erde gespeichert ist, sowie deren Veränderung im Laufe der Zeit gemessen werden. Darüber hinaus wird die Biomass-Mission auch zur Kartierung der unterirdischen Geologie von Wüsten, zur Erforschung der Struktur der Eiskappen und zur Analyse der Topographie von Waldböden beitragen.

Die Earth Explorer-Missionen der ESA gehören zu den weltweit führenden Forschungsmissionen und liefern bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse über die komplexen Systeme unseres Planeten. Wälder, die „grünen Lungen der Erde“, absorbieren jedes Jahr etwa 8 Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Wenn diese Wälder zerstört werden oder verschwinden, wird das von ihnen gespeicherte CO₂ in der Atmosphäre wieder freigesetzt. Die Quantifizierung des globalen Kohlenstoffkreislaufs ist unerlässlich, um dessen Auswirkungen auf das Klima besser zu verstehen.

Biomass wurde von Airbus Defence and Space gebaut und wird mindestens fünf Jahre lang detaillierte Beobachtungen durchführen und dabei mindestens acht Wald-Wachstumszyklen dokumentieren. Die Beobachtungen dieser Mission werden außerdem zu einem besseren Verständnis des Tempos des Verlusts natürlicher Lebensräume und damit auch seiner Auswirkungen auf die biologische Vielfalt beitragen.

Der VV26-Launch auf einen Blick:

• 353. Start von Arianespace und 4. Launch von Vega C
• 10 % der von Arianespace gelaunchten Satelliten dienen der Erdbeobachtung
• 52. Mission für die Europäische Weltraumorganisation ESA
• 146. von Airbus Defence and Space gebauter und von Arianespace gelaunchter Satellit

Über Arianespace

Arianespace erschließt den Weltraum zur Verbesserung der Lebensqualität auf der Erde. Dazu bietet das Unternehmen seit 1980 Startdienste für alle Arten von Satelliten in alle Umlaufbahnen an. Arianespace ist für die Vermarktung und den Betrieb der neuen Generation von Trägerraketen, Ariane 6, verantwortlich, die von der ESA mit ArianeGroup als industriellem Hauptauftragnehmer entwickelt wird. Arianespace wird auch die Vega C-Starts bis zur Mission VV29 durchführen. Ab diesem Zeitpunkt wird Avio der alleinige Betreiber und Anbieter von Startdienstleistungen für Vega sein. Arianespace hat seinen Hauptsitz in Evry in der Nähe von Paris und verfügt über technische Anlagen im Guiana Space Center in Französisch-Guayana sowie über lokale Büros in Washington, D.C., Tokio und Singapur. Arianespace ist eine Tochtergesellschaft der ArianeGroup, die 74 % des Aktienkapitals hält. Der Rest gehört 15 weiteren Aktionären aus der europäischen Ariane- und Vega-Trägerraketenindustrie. ESA und CNES sind im Verwaltungsrat vertreten.

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• Biomass auf Vega-C (VV26)

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Quelle: Airbus Defence and Space 9. März 2024.

München, 9. März 2024 – Der von Airbus gebaute Satellit EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer) hat München verlassen und ist nun an Bord eines Flugzeugs auf dem Weg zu seinem Startplatz in Vandenberg, Kalifornien. EarthCARE soll im Mai mit einer Falcon 9-Rakete gestartet werden.

EarthCARE ist die komplexeste Earth-Explorer-Mission im Rahmen des FutureEO-Programms der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Diese neue Satellitenmission wird die Ungewissheit über die Rolle, die Wolken und Aerosole (winzige atmosphärische Partikel) bei der Erwärmung und Abkühlung der Erdatmosphäre spielen, quantifizieren und verringern und so zu einem besseren Verständnis des Klimawandels beitragen. Die Sonde wurde unter Beteiligung von Experten aus 15 europäischen Ländern sowie aus Japan und Kanada entwickelt, gebaut und getestet.

Marc Steckling, Leiter des Bereichs Erdbeobachtung, Wissenschaft und Exploration bei Airbus, sagte: „Da sich das Weltklima immer schneller verändert, brauchen Wissenschaftler immer ausgefeiltere Weltrauminstrumente, um bessere Analysen zu ermöglichen. EarthCARE wird dazu beitragen, die Lücken zu schließen, indem es noch nie dagewesene Messungen liefert, so dass Meteorologen und Klimatologen besser verstehen können, wie Energie in der Atmosphäre übertragen wird.“

EarthCARE ist ein gemeinsames Projekt der ESA und der japanischen Raumfahrtagentur (JAXA). Es wird untersucht, welche Rolle Wolken und Aerosole bei der Reflexion der Sonnenstrahlung in den Weltraum und beim Einfangen der von der Erdoberfläche emittierten Infrarotstrahlung spielen.

EarthCARE wird vertikale Profile natürlicher und vom Menschen verursachter Aerosole erstellen, die Verteilung von Wassertröpfchen und Eiskristallen sowie deren Transport in Wolken registrieren und wesentliche Beiträge zur Verbesserung der Modellierung der Klimaerwärmung und der Wettervorhersage liefern. Aerosole beeinflussen den Lebenszyklus von Wolken und tragen somit indirekt dazu bei, wie sie Strahlung abgeben – ihre Messung wird ein besseres Verständnis des Energiehaushalts der Erde ermöglichen.

EarthCARE wird von mehr als 200 Forschungsinstituten in aller Welt unterstützt. Die Wissenschaftler werden die Daten nutzen können, um die Genauigkeit von Wolkenentwicklungsmodellen, ihr Verhalten, ihre Zusammensetzung und ihre Wechselwirkung mit Aerosolen zu verbessern.

Das Atmosphären-Lidar ATLID ist eines von vier Instrumenten auf dem EarthCARE-Satelliten, das vertikale Profile von Aerosolen und dünnen Wolken liefert. ATLID ist nach dem Windsensor Aeolus das zweite europäische weltraumgestützte Ultraviolett-Lidar und macht Airbus zu einem weltweiten Spezialisten für weltraumgestützte Lidars.

Neben ATLID umfasst der Satellit auch ein von der ESA in Zusammenarbeit mit der europäischen Industrie entwickeltes Breitband-Radiometer, ein von der Airbus-Tochter SSTL entwickeltes Multispektralbildgerät und ein von der JAXA entwickeltes Wolkenprofil-Radar. Diese einzigartige Kombination von Instrumenten wird es den Wissenschaftlern zum ersten Mal ermöglichen, die Rolle von Wolken und Aerosolen auf den Strahlungshaushalt der Erde mit einem integrierten Satellitensystem direkt zu bewerten und so die derzeitigen Unsicherheiten zu verringern. EarthCARE wird die Erde in einer sonnensynchronen 400-km-Polarumlaufbahn umkreisen und dabei den Äquator am frühen Nachmittag überqueren, um die Tageslichtbedingungen zu optimieren.

Airbus Defence and Space in Friedrichshafen (Deutschland) ist Hauptauftragnehmer für die Entwicklung und den Bau des 2 Tonnen schweren Satelliten, während Airbus Defence and Space in Toulouse (Frankreich) das Atmospheric Lidar ATLID liefert.

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• EarthCARE (ESA Earth Explorer 6) auf Falcon 9

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Quelle: ESA, Applications; 1. Februar 2024.

Dieser bemerkenswerte Satellit, der mit vier verschiedenen Instrumenten ausgestattet ist, ist der komplexeste unter den Earth Explorer Missionen der ESA – Missionen, die wichtige wissenschaftliche Informationen liefern, die unser Verständnis der Funktionsweise des Systems Erde und der Auswirkungen des Menschen auf natürliche Prozesse verbessern.

Vor dem Hintergrund der sich zuspitzenden Klimakrise wurde der Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer, kurz EarthCARE, entwickelt, um neue Erkenntnisse über die komplexen Wechselwirkungen zwischen Wolken, Aerosolen und Strahlung in der Erdatmosphäre zu gewinnen.

Die Energie in der Atmosphäre ist ein Gleichgewicht zwischen der eintreffenden Strahlung der Sonne, die das Erdsystem aufheizt, und der abgehenden Wärmestrahlung, die die Erde abkühlt. Obwohl bekannt ist, dass Wolken eine äußerst wichtige Rolle bei der Erwärmung und Abkühlung der Atmosphäre spielen, sind sie nach wie vor eine der größten Unsicherheiten in unserem Verständnis, wie die Atmosphäre das Klimasystem beeinflusst.

Wolken und in geringerem Maße auch Aerosole reflektieren die einfallende Sonnenenergie zurück in den Weltraum, fangen aber auch die ausströmende Infrarotenergie ab. Dies führt zu einem Nettoeffekt, der entweder zu einer Abkühlung oder einer Erwärmung führt. Darüber hinaus beeinflussen Aerosole den Lebenszyklus von Wolken und tragen so indirekt zu deren Strahlungseffekt bei.

Die vier hochmodernen Instrumente von EarthCARE werden zusammenarbeiten, um einen ganzheitlichen Blick auf das komplexe Zusammenspiel von Wolken, Aerosolen und Strahlung zu werfen und vor dem Hintergrund der Klimakrise neue Erkenntnisse über die Strahlungsbilanz der Erde zu gewinnen.

Nach dem für Mai geplanten Start mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete vom Luftwaffenstützpunkt Vandenberg in Kalifornien hat EarthCARE in Deutschland die letzte Runde von Tests und sorgfältigen Prüfungen durchlaufen.

Der zwei Tonnen schwere EarthCARE-Satellit ist nun bereit, für reisefähig erklärt zu werden und steht stolz in einem Reinraum in den Airbus-Werken in Friedrichshafen.

Der EarthCARE-Projektleiter der ESA, Dirk Bernaerts, sagte: „Es ist großartig, EarthCARE in seiner ganzen Pracht zu sehen, und ich bin sehr stolz auf das, was die ESA, JAXA und unsere Industriepartner bei der Entwicklung dieser außergewöhnlichen Mission erreicht haben.

„Als äußerst komplexe Mission war es ein ziemlich langer Weg, aber sie kommt jetzt zu einem kritischen Zeitpunkt in der Entwicklung globaler Klimamodelle, die beginnen, die Wolkenkonvektion auf Kilometerskalen aufzulösen – wir sprechen davon, dass wir jetzt das ‚Zeitalter der Konvektion‘ erleben.

„EarthCARE ist sicherlich in der Lage, einen wichtigen Beitrag zu komplizierten Klimamodellen und numerischen Wettervorhersagen zu leisten“.

Die ESA-Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme, Simonetta Cheli, kommentierte: „EarthCARE wird sich bald unserer wachsenden Familie von bahnbrechenden Earth Explorer-Forschungsmissionen anschließen. Bislang haben alle diese Missionen ihre wissenschaftlichen Ziele und Erwartungen übertroffen – und ich gehe fest davon aus, dass EarthCARE diesem Beispiel folgen wird.

„Obwohl EarthCARE eine ESA-Mission ist, gilt unser besonderer Dank der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), die das Wolkenprofilradar, eines der wichtigsten Messinstrumente des Satelliten, zur Verfügung gestellt hat.

Der Vizepräsident der JAXA, Koji Terada, fügte hinzu: „Obwohl die Mission bereits vor über 20 Jahren als Konzept vorgeschlagen wurde, ist EarthCARE aktueller denn je. Ich bin tief beeindruckt, dass die Mission auf so exzellenten und visionären wissenschaftlichen Anforderungen beruht. Wir sind sehr stolz darauf, das Wolkenprofil-Radar für die Mission anbieten zu können.“

Das Wolkenprofilradar des Satelliten liefert Informationen über die vertikale Struktur und die innere Dynamik von Wolken, sein Atmosphären-Lidar liefert Informationen über die Wolkenobergrenze und Profile von dünnen Wolken und Aerosolen, sein multispektraler Bildgeber bietet einen umfassenden Überblick über die Szene in mehreren Wellenlängen, und sein Breitband-Radiometer misst die reflektierte Sonnenstrahlung und die ausgehende Infrarotstrahlung.

Maximilian Sauer, Leiter des EarthCARE-Projekts bei Airbus, sagte: „Die Entwicklung von EarthCARE hat 15 Jahre gedauert, und es waren Experten aus über 15 Ländern in Europa sowie aus Kanada, den USA und Japan beteiligt. Und dank dieser harten Arbeit haben wir einen Satelliten, der die Klimamodelle verbessern wird.

„Dies ist auch ein großer Erfolg für die Kollegen von drei verschiedenen Airbus-Standorten und für die mehr als 40 Zulieferer, die daran beteiligt waren.“

Walther Pelzer (*), Generaldirektor der deutschen Raumfahrtagentur, sagte: „Der EarthCARE-Satellit wurde in Deutschland gebaut. Außerdem sind viele deutsche Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen an der Mission beteiligt. EarthCARE unterstreicht Deutschlands führende Position in der internationalen Erdbeobachtungslandschaft.“

(*) Anmerkung der Raumfahrer.net Redaktion:
Aus formalen Gründen weisen wir darauf hin das der Originalartikel hier ungenau ist.
Dort wird Dr. Walter Pelzer als Generaldirektor der „German Space Agency, DLR,“ angeführt.
Dr. Walter Pelzer ist Generaldirektor der deutschen Raumfahrtagentur, aber nicht des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt).

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• EarthCARE (ESA Earth Explorer 6) auf Falcon 9

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