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GOCE – ESAs Schwerkrafterforscher

Hast du gewusst, dass sich dein Körpergewicht verändern kann, je nachdem, wo auf der Welt du dich aufhältst? Das liegt daran, dass die Anziehungskraft der Erde von Ort zu Ort unterschiedlich ist. Wie sehr die Schwerkraft exakt variiert wird jetzt vom ESA-Satelliten GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) gemessen. Der im März 2009 gestartete Satellit GOCE ist der erste der Earth Explorer-Missionen der ESA. Seine Aufgabe ist es, uns die bislang besten Informationen über das Schwerefeld des Planeten zu liefern.

Die Schwerkraft ist die Kraft, die uns alle auf der Erde festhält. Ohne sie würde alles (und auch jeder!) ins All schweben, der oder das nicht fest angebunden ist. Aber die Anziehungskraft der Erde ist von Ort zu Ort unterschiedlich. Das liegt zum Teil daran, dass der Planet keine exakte Kugel ist - an den Polen ist er leicht abgeflacht. Außerdem wirken sich Gebirge, tiefe Meeresgräben und die Dicke und Dichte von Gesteinsschichten auf die Schwerkraft aus.
The geoid
The Earth's gravity field as it will be seen by GOCE
Die geringfügigen Unterschiede in der Schwerkraft zu messen, ist jedoch sehr schwierig. Und ganz besonders aus dem Weltall. Um ein möglichst starkes Gravitationssignal zu empfangen wird GOCE fliegt auf einer niedrigen Umlaufbahn in nur 250 km Höhe über der Erde. Wenn sie über Gebiete mit einer stärkeren oder schwächeren Anziehungskraft fliegt, ruckt die Raumsonde entsprechend abwärts bzw. aufwärts und ihre Instrumente zeichnen diese Änderungen entlang der Flugroute auf.

Der pfeilförmige GOCE-Satellit ist außerdem extreme stabil und besitzt keine der beweglichen Teile, die oft an anderen Satelliten zu sehen sind. Ein fortschrittliches Lagekontrollsystem sorgt dafür, dass die Schwerefeldmessungen nicht durch Bewegungen des Satelliten beeinflusst werden.

Was ist so wichtig an einer genauen Vermessung des Schwerefelds? Mithilfe der Daten von GOCE werden die Ozeanströmungen, die Änderungen des Meeresspiegels, die Landflächenhöhe sowie die Tiefe von Gebirgswurzeln untersucht. Außerdem kommen die Informationen in zahlreichen praktischen Bereichen zur Anwendung, zum Beispiel in der Baubranche.

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