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Satellitenmissionen zur Erdsystemforschung

Die Satellitenmissionen CHAMP, GRACE und GOCE
Die Schwerefeldsatellitenmissionen CHAMP, GRACE und GOCE. Quellen: DLR, ESA, JPL (modifiziert).

Das Institut für Erdmessung arbeitet seit vielen Jahren mit Daten von Satellitenmissionen zur Bestimmung des Erdschwerefeldes. Das Spektrum der Aktivitäten reicht dabei von der Berechnung regionaler (und globaler) Schwerefeldlösungen über eine ausgedehnte Datenanalyse bis hin zur Untersuchung geophysikalischer Phänomene wie Permafrost in Sibirien.

Die Schwerefeldsatellitenmission GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) wird auf Systemebene untersucht und in-orbit Messungen werden analysiert. Die Daten der GRACE-Mission fließen in die regionale Schwerefeldbestimmung ein und werden für Untersuchung von  Permafrost in Sibirien genutzt.

Im Rahmen der GOCE (Gravity Field and steady-state Ocean Circulation Explorer) Mission wird am Institut für Erdmessung vorwiegend an Kalibrierungs-und Validierungsverfahren sowie möglichen Kombinationen von GOCE mit terrestrischen Schweremessungen gearbeitet.

Projekte im Bereich Satellitenmissionen

Die am Institut derzeit aktuellen Projekte und Forschungsthemen im Bereich Satellitenmissionen finden Sie unter dem folgendem Link.

GOCE Mission

REAL GOCE

Im Rahmen des REAL-GOCE Projektes werden am IfE Methoden zur Validierung und Kalibrierung der GOCE-Gradienten untersucht. Es werden einerseits Methoden zur Überprüfung der Gradienten in Satellitenhöhe wie dem Vergleich gemessener Gradienten in  Satellitenspurkreuzungspunkten verfolgt. Andererseits werden terrestrische Schwere- sowie Lotabweichungsmessungen auf der Erdoberfläche zur Validierung GOCE-basierter Schwerefeldmodelle genutzt sowie für die Kombination mit GOCE-Gradienten herangezogen.

Future Missions

Das Projekt Future Missions hat das Ziel neue Konzepte für zukünftige Schwerefeld-Satellitenmissionen zu entwickeln. Am IfE werden wichtige Sensoren einer derartigen Mission analysiert und an einer realistischen Fehlerbudgetierung des Gesamtsystems sowie geeigneten Evaluationsmethoden gearbeitet.

GRACE Mission

GRACE Massentransporte

Launch der Zwillingssatelliten Grace1 und Grace2 (Tom und Jerry). Quelle: NASA/Astrium.
Launch der Zwillingssatelliten Grace-A und Grace-B, Quelle: NASA/Astrium.

Mit Hilfe von Schweremessungen auf der Erdoberfläche und aus dem Weltall wird das Schwerefeld modelliert. Erst mit einem genauen Schwerefeld können viele Prozesse im Erdinneren und auf der Erdoberfläche besser verstanden werden. Ändert sich das Schwerefeld, so ist dies mit Massenvariationen im System Erde verbunden. Als Ursache hierfür können zum Beispiel in Frage kommen:

  • Änderungen des Meeresspiegels bzw. des kontinentalen Wasserhaushalts,
  • Abschmelzen von Eismassen,
  • Änderungen in tektonisch aktiven Gebieten.