Envisat als Fährtensucher

Blick von der Almirante Irízar auf die Magdalena Oldendorff
Der Eisbrecher "Almirante Irizar" (Bildvordergrund) und die "Magdalena Oldendorff"
12 August 2002

Dramatische Rettungsaktion um ein im Packeis der Antarktis festsitzendes deutsches Forschungsschiff: Nachdem der um Hilfe herbeigeeilte argentinische Eisbrecher Ende Juli selbst in Schwierigkeiten geriet, funkte die Erde SOS in den Erdorbit. Multitalent Envisat, der Umweltsatellit der Europäischen Raumfahrtagentur ESA, griff ein. Aus 800 km Höhe lieferte er spezielle Radaraufnahmen, die den Eisbrecher sicher aus dem Packeis lotsen sollen. Im Europäischen Satellitenkontrollzentrum der ESA (ESOC) liefen dabei Computer und Köpfe heiss, denn die aufwendigen Spezialbilder sind „Made in Darmstadt“.

Dass Naturgewalten sich wenig um die Bedürfnisse der Menschen scheren und selbst modernster Technik trotzen, musste auch die Besatzung des deutschen Forschungsschiffs "Magdalena Oldendorff" erfahren. Seit dem 11. Juni ist sie im Eis der Antarktis gefangen. Derzeit befindet sich noch eine 17 Mann starke Kernbesatzung an Bord, die für den Betrieb des Schiffes verantwortlich ist. Der von einer russischen Antarktisstation stammende grössere Teil der Besatzung, 79 russische Wissenschaftler und ein Teil der 28 Mann starken Crew wurde bereits Ende Juni per Hubschrauber zu einem südafrikanischen Forschungsschiff gebracht.

Argentinischer Eisbrecher muss kapitulieren

ASAR unterstützt die Rettungsmission in der Antarktis
Das ASAR-Radar unterstützt die Rettungsmission in der Antarktis

Zur Befreiung der "Magdalena Oldendorff" wurde im Juli der argentinische Eisbrecher "Almirante Irizar" angefordert, der dem Forschungsschiff auch zu Hilfe eilte und es am 19. Juli erreichte. Das Eis schloss sich aber bei Temperaturen von minus 32 Grad Celsius derart rasch, dass die Anlage einer Fahrtrinne für beide Schiffe unmöglich wurde. Der Mannschaft des Eisbrechers gelang es noch, die "Magdalena Oldendorff" in der Bucht von Muskegbukta (69 Grad 56 Minuten südliche Breite, 1 Grad 26 Minuten westliche Länge) sicher zu positionieren. Dort werden die Deutschen, umgeben von bis zu sieben Meter hohem Packeis, wohl bis Oktober ausharren müssen. Erst dann kommen die Sommermonate auf der Südhalbkugel der Erde und Teile des Antarktis-Eises schmelzen. Bis dahin ist die Mannschaft an Bord zum Nichtstun verurteilt. Ungeachtet dessen ist die Stimmung gut. Der Kapitän Ivan Dikiy erklärte auch, warum: "Für gute Stimmung an Bord sorgen Süßigkeiten, Zigaretten und ab und zu ein Bier."

Am 30. Juli wurde auch für die "Almirante Irizar" die Situation kritisch. Der Rettungsversuch für das deutsche Schiff musste endgültig als gescheitert erklärt werden. Und der argentinische Eisbrecher ist jetzt auf der Suche nach einem sicheren Rückweg durch das Packeis.

Envisat-Radarbilder gibt es auch im Dunkeln

Ausschnitt des ASAR-Bildes vom 31.07.2002
Ausschnitt des ASAR-Bildes mit einer detaillierteren Ansicht der Packeisfelder

Da kommt die Hilfe durch Radaraufnahmen des europäischen Umweltsatelliten Envisat gerade recht. Der ESA-Raumflugkörper wurde am 1. März dieses Jahres mit einer Ariane-5-Trägerrakete in den Weltraum gebracht. Ab Oktober soll er den Routinebetrieb aufnehmen. Gegenwärtig laufen noch die Test- und Kalibrierungsarbeiten für die an Bord befindlichen Instrumente.

Eines seiner Hauptinstrumente, das Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) tastet in einer Breite von 400 Kilometern die Erdoberfläche ab. Die gewonnenen Daten werden zu Bildern mit bislang beispielloser Genauigkeit transformiert. Das Beste an dem System ist aber, dass es tageszeit- und wolkenunabhängig ist. Es liefert also auch nachts Fotos und kann durch eine scheinbar undurchdringliche Wolkendecke alles erkennen. Und genau das braucht die Besatzung der "Almirante Irizar". Im antarktischen Winter ist es nur zwei Stunden am Tag hell - Hubschrauberflüge zur Erkundung des Packeises bringen daher nichts.

Das Bundesamt für Seeschiffahrt und Hydrographie (BSH) in Hamburg hat bereits während der laufenden Rettungsaktion die ESA um Hilfe gebeten. Klaus Strübing vom BSH weiss auch warum: "Satellitenaufnahmen sind das nützlichste Werkzeug, um Anwendern präzise Informationen über die Eisbedeckung zu geben. Ausgebildete Fachleute werten die Radardaten aus und erstellen daraus Eiskarten. Für speziell darauf trainierte Kapitäne und Piloten sind bei richtiger Auswertung die Originalradarbilder die beste Informationsquelle. Die modernen Radar-Instrumente wie Radarsat, SAR auf den ERS-Satelliten der ESA und jetzt ASAR auf Envisat sind deshalb so wertvoll, weil sie ihre Daten unabhängig von der Tageszeit oder von Wolkenbedeckungen liefern können."

Sonderschichten im ESOC

Die im Eis eingeschlossene Magdalena Oldendorff
Die im Eis eingeschlossene "Magdalena Oldendorff"

Um die Aufnahmen aber zu erhalten, waren im Europäischen Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt einige Sonderarbeiten notwendig. Normalerweise wird die Arbeit der Instrumente an Bord von Envisat über eine spezielle Software automatisch gesteuert. Die gewonnenen Daten speichert ein Datenrekorder an Bord, um sie beim nächsten Überflug über eine der dafür vorgesehenen Bodenstationen zur Erde zu übertragen. So wird Erdumkreisung für Erdumkreisung die gesamte Erdoberfläche abgetastet. Es gibt aber in der Antarktis zwei kleine Gebiete, die von ASAR im normalen Arbeitsmodus nicht erfasst werden. "Und genau in einem dieser Gebiete befanden sich unsere beiden Schiffe. Das erforderte deshalb die manuelle Steuerung ASARs und der Datenaufzeichnungs-Prozesse an Bord von Envisat“, erläuterte Henri Laur, der Envisat Mission Manager bei der ESA. Das war dann die Aufgabe des Teams um den Spacecraft Operations Manager Andreas Rudolph im ESOC. Nachdem sie von Henri Laur die genauen Positionen der Schiffe erhalten hatten, konnte die Handarbeit beginnen. Andreas Rudolph erklärt die Prozeduren: "Die Abtastparameter von ASAR mussten so eingestellt werden, dass es über der Antarktis das Gebiet mit den Schiffen überstreicht und von dort Daten liefert. Gleichzeitig war Platz auf dem Datenrekorder für die ASAR-Daten zu schaffen, um sie beim nächsten Überflug über die Bodenstation Kiruna in Schweden zur Erde zu überspielen. So konnten die Radarbilder mit einer geringen Zeitverzögerung der Besatzung des Eisbrechers übergeben werden."
Darunter litt natürlich die Arbeit der anderen Instrumente an Bord von Envisat. Deshalb, so Andreas Rudolph: "können derartige Eingriffe nur bei berechtigten außergewöhnlichen Umständen vorgenommen werden."

Die Radarbilder wurden über das BSH an das US National Ice Center in Washington, DC sowie an die argentinische Marine weitergeleitet, welche die Daten dann an den Eisbrecher funkten.
Kapitän Manuel Picasso vom Hydrographischen Service des Argentinischen Naval Glaciological Center hat sich persönlich beim ESA-Team für die ASAR-Daten bedankt und hofft, dass die "Almirante Irizar" nun einen sicheren Weg aus dem Eis findet.

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