N° 39–2013: ESA-Satellitentrio Swarm unterwegs zur Beobachtung des magnetischen Schutzschilds der Erde

Die Swarm-Satelliten werden uns neue Einblicke in die komplexe Funktionsweise des magnetischen Schutzschilds geben, der unsere Biosphäre gegen geladene Teilchen und kosmische Strahlung abschirmt. Mit präzisen Messungen werden sie seine gegenwärtige Abschwächung bewerten und seinen Beitrag zum globalen Wandel erkunden.

Der Rockot-Träger hob um 13.02 Uhr MEZ vom Kosmodrom Plessezk in Nordrussland ab. 91 Minuten nach dem Start setzte seine Breeze-KM-Oberstufe die drei Satelliten in einer polnahen kreisförmigen Umlaufbahn in 490 km Höhe aus. Kurz darauf wurde über die Bodenstationen Kiruna in Schweden und Svalbard in Norwegen der Kontakt mit dem Trio hergestellt.

Alle drei Satelliten werden von ESA-Teams im Europäischen Raumflugkontrollzentrum in Darmstadt kontrolliert. In den kommenden Stunden werden sie ihre 4 m langen Instrumentenausleger ausfahren. Während ihrer Einsatzerprobung in den nächsten drei Monaten werden ihre wissenschaftlichen Nutzlasten überprüft, und sie werden auf ihre jeweilige Einsatzbahn befördert.

Das tiefer fliegende Paar wird sich Seite an Seite in einem Abstand von rund 150 km (10 Sekunden) am Äquator in einer Anfangshöhe von 460 km fortbewegen, während der höher fliegende Satellit in einer Höhe von 530 km zum Einsatz kommen soll.

„Mit Swarm soll in Kürze eine Lücke unseres Wissens über das System Erde und unserer Beobachtung von Phänomenen des globalen Wandels geschlossen werden“, stellte Volker Liebig, der Direktor der ESA für Erdbeobachtungsprogramme, fest und fügte hinzu: „Die Mission wird uns zu einem besseren Verständnis des Feldes verhelfen, das uns vor von der Sonne kommenden Teilchen und Strahlung schützt.“

Über Swarm

Swarm ist nach den erfolgreichen Missionen CryoSat, GOCE und SMOS die vierte Erdforschungsmission der ESA. Alle vier erweitern unser Wissen über die Erde und ihre Umgebung.

Die Kombination der von den Swarm-Satelliten erfassten Daten wird uns wertvolle Informationen über die Quellen des Magnetfelds im Erdinnern liefern. Hierzu gehört das Verständnis des Zusammenhangs zwischen dem Magnetfeld und den Bewegungen des geschmolzenen Eisens im äußeren Erdkern und zwischen der Leitfähigkeit des Mantels und seiner Zusammensetzung sowie der Vorgänge, die über erdgeschichtliche Zeiträume zur Magnetisierung der Erdkruste geführt haben.

Im Rahmen der Mission soll außerdem den Verbindungen zwischen dem Magnetfeld der Erde und ihrer Umgebung über die Strahlungsgürtel und ihren erdnahen Auswirkungen, etwa der durch den Sonnenwind bedingten Energiezufuhr in den oberen Atmosphärenschichten, auf den Grund gegangen werden.

Swarm wird ferner in der Lage sein, die verschiedenen Quellen des Magnetfelds der Erde voneinander zu unterscheiden, und für seine ununterbrochene Beobachtung aus dem Weltraum in Kombination mit Messungen von Observatorien am Boden sorgen.

Unser Magnetfeld spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz der Biosphäre: Es erzeugt eine Blase um unseren Planeten, die geladene Teilchen ablenkt und in den Strahlungsgürteln festsetzt. Dieser Schutzschild schirmt alles Leben auf der Erde gegen den Beschuss durch Schwerionen von der Sonne und aus dem fernen Weltraum ab.

Frühere Missionen in den 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts haben eine Abschwächung unseres Magnetfelds gezeigt, was auf den Beginn eines Polaritätswechsels zwischen magnetischem Nord- und Südpol hindeuten könnte, ein sich über erdgeschichtliche Zeiträume erstreckender Vorgang, der bekanntermaßen bereits mehrmals stattgefunden hat. Zwar dauert es bis zur Vollendung eines solchen Polaritätswechsels Tausende von Jahren, aber eine weitere Abschwächung unseres magnetischen Schutzschilds könnte zu einer Zunahme von Ereignissen führen, bei denen Satelliten in der Umlaufbahn beschädigt oder Stromnetze und andere elektrische Systeme am Boden beeinträchtigt werden.

Über die ESA

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA), Europas Tor zum Weltraum, ist eine 1975 gegründete zwischenstaatliche Organisation, deren Aufgabe darin besteht, europäische Raumfahrtkapazitäten zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Investitionen in die Raumfahrt den Bürgern in Europa und anderswo zugutekommen.

Die ESA hat 20 Mitgliedstaaten: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, die Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, die Schweiz, Spanien, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. Davon sind 18 auch Mitgliedstaaten der EU.

Im Rahmen von Kooperationsabkommen unterhält die ESA Beziehungen zu acht anderen EU-Mitgliedstaaten. Auch Kanada nimmt im Rahmen eines Kooperationsabkommens an bestimmten ESA-Programmen teil.

Darüber hinaus arbeitet die ESA mit der EU zusammen, um die Programme Galileo und Copernicus zu verwirklichen.

Dank der Koordinierung der Finanzressourcen und Kompetenzen ihrer Mitgliedstaaten kann die ESA Programme und Tätigkeiten durchführen, die weit über die Möglichkeiten eines einzelnen europäischen Landes hinausgehen.

Die ESA entwickelt Raumfahrzeugträger, Satelliten und Bodenanlagen, um sicherzustellen, dass Europa bei Raumfahrtvorhaben weltweit an der Spitze bleibt.

Sie startet Erdbeobachtungs-, Navigations-, Telekommunikations- und Astronomiesatelliten, schickt Raumsonden in entlegene Regionen des Sonnensystems und beteiligt sich an der bemannten Exploration des Weltraums.

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