Sentinel 1 ist der erste Satellit der Fernerkundungsflotte von Copernicus

Copernicus: Europas Weltraum-Wächter (Special)

27 März 2014

Mit dem für den 3. April geplanten Start des Radarsatelliten Sentinel 1 beginnt die operationelle Phase des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus. Dahinter steckt das bislang komplexeste und weitreichendste operationelle Programm zur „ganzheitlichen“ Erkundung und Überwachung unseres Heimatplaneten. Sentinel 1 bildet zugleich den Auftakt einer vielfältigen Reihe neuer Fernerkundungssatelliten, die in den kommenden Jahren im Rahmen des Copernicus-Programms gestartet werden.

Europas neues Zauberwort für nachhaltige Umweltpolitik heißt Copernicus. Das 1998 noch unter dem Namen „Global Monitoring for Environment and Security“ (GMES) initiierte Programm der Globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung tritt mit dem Start seines ersten Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 1 in die heiße Realisierungsphase ein.

Copernicus ist ein Gemeinschaftsvorhaben der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Es stellt ein weitreichendes Programm zur Sammlung, Aufbereitung und gezielten Auswertung von Fernerkundungsdaten der Erde dar. Es wird – nach dem europäischen Satellitennavigationssystem Galileo – gern als zweites Flaggschiff europäischer Weltraumpolitik angesehen.

Ziel ist es, den aktuellen Zustand unseres blauen Planeten kontinuierlich zu erfassen und die Daten über Ozeane, Landoberflächen, die Atmosphäre und den Klimawandel den verschiedenen Nutzergruppen, wie Behörden, Unternehmen, Institutionen, Umweltämtern und Bürgern zeitnah zur Verfügung zu stellen. Hierfür werden die thematisch bearbeiteten Daten in sechs „Kerndiensten“ gebündelt. Sie sind das Herz von Copernicus:

1.         Landüberwachung
2.         Überwachung der Meeresumwelt
3.         Überwachung der Atmosphäre
4.         Überwachung des Klimawandels
5.         Katastrophen- und Krisenmanagement
6.         Sicherheitsdienste

Die Copernicus-Beobachtungssysteme

Wie gut die sechs europäischen Kerndienste funktionieren, hängt in erster Linie von den Beobachtungssystemen ab. Sie liefern den Treibstoff für die Dienste.

Um kontinuierlich zuverlässige Daten auf einheitlicher Grundlage im globalen Rahmen zu erhalten, sieht Copernicus den Auf- und Ausbau einer Weltraum- und einer „In-situ“-Komponente zur Etablierung eines komplexen Netzwerkes vor.

Unter dem Begriff „in situ“, also „an Ort und Stelle“, werden alle Beobachtungssysteme zusammengefasst, die nicht im Weltraum betrieben werden. Dazu gehören beispielsweise boden- oder seegestützte Sensoren, meteorologische Messeinrichtungen und Messbojen.

Hierzu gehört aber auch ein gut vernetztes Bodensegment, denn was nützen modernste Satelliten im Weltraum, wenn nicht leistungsfähige Datenzentren auf der Erde das gewonnene Datenmaterial effizient aufbereiten und archivieren? Für die Sentinel-1- und -3-Satelliten erhielt bereits das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen den Zuschlag als eines der europäischen Datenzentren.

Ziel der Weltraumkomponente ist die Schaffung eines unabhängigen Zuganges zu globalen Erdbeobachtungsdaten. Hierzu dienen sechs verschiedene Sentinel-Satelliten, die von der ESA betrieben werden.

Hinzu kommt eine Reihe nationaler Fernerkundungssatelliten – beispielsweise aus Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, Kanada und den USA – die als beitragende Missionen Daten liefern. Hier verhandelt die ESA mit den jeweiligen Eigentümern über den benötigten Datenzugriff und die Nutzungslizenzen. Derzeit stehen bereits über 30 Satelliten als beitragende Missionen zur Verfügung.

Daten sind frei zugängig und kostenlos nutzbar

Eine "InSitu"-Komponente: Ein Flußpegelmesser

Umweltveränderungen machen bekanntlich nicht vor Grenzen halt. Sie erfordern vielmehr eine globale Sichtweise. Die Sentinel-Satelliten werden in den kommenden zwei Jahrzehnten diesbezüglich wichtige Erdbeobachtungsdaten im Routinebetrieb sammeln. Um den Zustand der Umwelt bestmöglich beschreiben zu können, werden die Daten aus dem Weltraum mit den In-situ-Messdaten vom Boden, von den Ozeanen und der Atmosphäre kombiniert und mit Vorhersagemodellen ergänzt.

Wie sich heute festgestellte Schäden in ein paar Jahrzehnten auswirken werden, lässt sich nicht mit Bestimmtheit sagen. Umwelt- und Klimaprozesse vollziehen sich stets über sehr lange Zeiträume. Mit fundierten Daten kann man aber besser auf Entscheidungsträger einwirken. Als beispielsweise das Ozonloch besorgniserregende Ausmaße annahm, hat die Politik auf die Wissenschaftler gehört. Nach dem FCKW-Verbot stabilisiert und regeneriert sich die Ozonschicht wieder.

Festzustellen bleibt, dass mit Copernicus ein nachhaltiges Netzwerk von globaler Bedeutung zur Erfassung und Auswertung von Umweltdaten sowie für zivile Sicherheitsaufgaben geschaffen wird. Die Sentinel-Daten und die Produkte der Kerndienste sind frei zugängig und kostenlos nutzbar. Mit dieser offenen Datenpolitik setzt die EU die Prinzipien zum freien Datenaustausch um. Die Politik will die breite Verwertung der Copernicus-Daten fördern und selbst kleinsten Unternehmen den Einstieg mit neuen Geschäftsmodellen auf Basis der Daten ermöglichen.

Im folgenden „Web Special“ erwarten Sie interessante Details und Hintergrundinformationen zu dem in Kürze startenden Sentinel-1A, dem Weltraumsegment sowie zu den Copernicus-Diensten und -anwendungen:

  1. Die Weltraumkomponente
  2. Sentinel 1: Erster ESA-Satellit für die globale Umweltbeobachtung und Sicherheit
  3. Das ESOC haucht Sentinel 1 Leben ein
  4. Die Copernicus-Dienste
  5. Die Anwendungen: Der Weg zum Erfolg
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