Erdschwerefeld - GOCE-Mission für beendet erklärt

Hier ein Auszug von dem Artikel auf der Seite: http://www.astronews.com

"Die Mission des Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) ist heute offiziell zu Ende gegangen. Der Satellit verfügt über keinen Treibstoff mehr und wird - wegen seiner extrem niedrigen Umlaufbahn - vermutlich schon innerhalb der kommenden zwei Wochen in die Erdatmosphäre eintreten und größtenteils verglühen. Einige Trümmerteile könnten allerdings auch die Erdoberfläche erreichen.

Nachdem der Satellit GOCE über vier Jahre lang die Veränderungen des Schwerefelds der Erde mit beispielloser Genauigkeit kartiert hat, ist der Treibstoff des Satelliten nun vollends verbraucht. Die europäische Weltraumagentur ESA hat die Mission daher heute für beendet erklärt.

Der Satellit Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) umkreist seit März 2009 die Erde auf der niedrigsten Umlaufbahn, auf der ein Forschungssatellit je flog. Sein Gradiometer – ein Präzisionsinstrument zur Messung des Schwerefelds in drei Dimensionen – war das erste in den Weltraum gestartete Instrument dieser Art. Es hat die Veränderung des Schwerefelds der Erde mit bisher unerreichter Detailtreue aufgezeichnet.

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GOCE im Orbit. Bild: ESA /AOES Medialab

Das Ergebnis ist ein einzigartiges Geoid-Modell, das im Wesentlichen die Form eines idealen globalen Ozeans im Ruhezustand aufweist und damit für Präzisionsmessungen der Ozeanströmungen und der Veränderung des Meeresspiegels maßgeblich ist. GOCE hat dynamische Topografie- und Zirkulationsmuster der Ozeane von einzigartiger Qualität und Auflösung geliefert und damit das Verständnis der Dynamik der Weltmeere verbessert.

Die Wissenschaftler haben die Daten von GOCE ferner genutzt, um die erste globale hochauflösende Karte der Grenzfläche zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel – die sogenannte Moho-Diskontinuität – zu erstellen. Der Satellit wurde außerdem zum ersten Seismometer in der Umlaufbahn, als er Schallwellen des schweren Erdbebens, das Japan am 11. März 2011 traf, aufspürte.

Obgleich die ursprünglich geplante Mission im April 2011 endete, konnte die ESA GOCE weiterhin nutzen, da der Treibstoffverbrauch aufgrund schwacher Sonnenaktivität bedeutend geringer als vorhergesehen war. Im August 2012 begann das Kontrollteam, die Umlaufbahn von GOCE von rund 255 Kilometern Höhe auf 224 Kilometer abzusenken. Die so getaufte "zweite GOCE-Mission" lieferte durch die niedrigere Umlaufbahn Messungen von noch größerer Genauigkeit und Auflösung, was die Kenntnisse über detailliertere Ozeaneigenschaften wie zum Beispiel Wirbelströme vertiefte.

"Diese innovative Mission war eine Herausforderung für das gesamte darin eingebundene Team – von der Herstellung des ersten Gradiometers für den Weltraum über die Beibehaltung einer extrem niedrigen Umlaufbahn, wobei sich der Satellit ständig im freien Fall befand, bis zur noch stärkeren Absenkung des Orbits", so Volker Liebig, ESA-Direktor für Erdbeobachtungsprogramme. "Das Ergebnis ist fantastisch. Wir haben die genauesten Schwerefelddaten erhalten, die Wissenschaftlern je zur Verfügung standen. Dies allein zeigt, dass GOCE jede Anstrengung wert war. Und noch immer ergeben die Auswertungen neue wissenschaftliche Ergebnisse."

Heute, am 21. Oktober 2013, ging die Mission auf natürlichem Weg zu Ende, da der Treibstoffvorrat des Satelliten erschöpft ist. GOCE wird voraussichtlich in rund zwei Wochen in die Erdatmosphäre eintreten. Bis die Systeme aufgrund der rauen Umweltbedingungen auf solch niedriger Höhe aufhören zu funktionieren sollen Datenempfang und Satellitenbetrieb aber weitergehen."

Quelle und ganzer Artikel: http://www.astronews.com/news/artikel/2013/10/1310-027.shtml

"GOCE

Wiedereintritt in den nächsten Tagen erwartet

Der ESA-Satellit GOCE wird voraussichtlich in den kommenden Tagen unkontrolliert in die Erdatmosphäre eintreten und verglühen. Ein Teil der Trümmer dürfte dabei auch den Erdboden erreichen. Gegenwärtig wird der Absturz für Sonntag oder Montag erwartet. Heute befand sich der Satellit in einer Höhe von rund 170 Kilometern und funkt noch immer kontinuierlich Daten.

Seit März 2009 kreiste der Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) im Erdorbit in gut 250 Kilometern Höhe. Mit seinen Messungen hat der Satellit unter anderem dazu beigetragen, die Höhensysteme einzelner Länder zu vereinheitlichen. Damit können etwa unterschiedliche Höhenangaben von Bergen korrigiert und Probleme bei Bauvorhaben besser gelöst werden.

Der Forschungssatellit lieferte auch Grundlagen, um Veränderungen des Meeresspiegels und der Ozeanströmungen zu untersuchen, was für weltweite Klimamodelle maßgeblich ist. 2011 hatte GOCE zudem Schallwellen gemessen, die das schwere Erdbeben vor Japan am 11. März erzeugt hatte, und wurde so praktisch zum ersten Seismometer im All.

Für die tägliche präzise Bahnbestimmung aus den Daten des Bordempfängers des Global Positioning System (GPS) war dabei das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB)zuständig. Bereits sechs Jahre vor Beginn der GOCE-Mission begannen dort die Vorbereitungsarbeiten für das Projekt. "Für ein relativ kleines Institut wie das AIUB war die Beteiligung an einem ESA-Projekt mit derart langer Laufzeit ein absoluter Glücksfall", meint Prof. Adrian Jäggi, der Direktor des AIUB.

Das AIUB war für die ESA erster Ansprechpartner, weil es in der GPS- Datenauswertung und der präzisen Satellitenbahnbestimmung global eine Spitzenposition einnimmt und es nur wenige Institutionen weltweit gibt, welche die hohe Anforderung von zwei Zentimetern Bahngenauigkeit überhaupt erfüllen können. Für die präzise Bahnbestimmung des GOCE-Satelliten wurde die am AIUB seit vielen Jahren kontinuierlich weiterentwickelte "Bernese GPS Software2 verwendet. Es handelt sich dabei um ein wissenschaftliches Programmpaket zur hochpräzisen Auswertung von GPS-Messungen und wird heute von mehr als 500 Institutionen in der Forschung und der Landesvermessung eingesetzt.

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Ende Oktober 2013 hat der Satellit GOCE seinen Treibstoff nun vollständig aufgebraucht und die Mission wurde von der ESA offiziell für beendet erklärt. Ohne Treibstoff kann der Satellit nicht länger auf seiner sehr niedrigen Erdumlaufbahn gehalten werden und verliert seitdem kontinuierlich an Höhe. Die beiden GPS-Bordempfänger sind aber weiterhin in Betrieb und werden solange Daten liefern, bis die Instrumente aufgrund der rauhen Bedingungen auf niedriger Höhe ausgeschaltet werden müssen. "So lange die Messinstrumente noch Daten liefern, werden wir die Bahn des GOCE-Satelliten bis zur letzten Minute weiterverfolgen", so Bock.

Und bislang liefern sie noch Daten. In einer Mitteilung der ESA von heute heißt es, dass beide GPS-Empfänger noch funktionieren und der Satellit auch sonst noch fehlerfrei arbeitet. Er befindet sich in einer Höhe von rund 170 Kilometer, dürfte im Laufe des Tages aber mehr als acht Kilometer an Höhe verlieren. Die Reibung wird damit weiter zunehmen, was das Absinken von GOCE beschleunigt.

Aktuelle Modelle gehen von einem Absturz des Satelliten am Sonntag oder Montag aus. Dabei könnten 40 bis 50 Trümmerteile mit einer Gesamtmassen von bis zu 250 Kilogramm den Erdboden erreichen. Die genaue Region, die davon betroffen sein wird, lässt sich erst eingrenzen, wenn die Prognosen präziser werden."

Quelle und ganzer Artikel: http://www.astronews.com/news/artikel/2013/11/1311-012.shtml

Ich zitiere:

"Update (9. November 2013): Am Morgen hatte GOCE noch eine Höhe von 160 Kilometern. Die ESA rechnet damit, dass die Bahnhöhe heute um über 13 Kilometer absinkt. Der Wiedereintritt in die Atmosphäre sei weniger als zwei Tage entfernt, so die Raumfahrtagentur.

Update (10. November 2013, 12 Uhr): Am Sonntagmorgen hatte GOCE noch eine Höhe von rund 147 Kilometern. Die Bahnhöhe sinkt gegenwärtig allerdings pro Stunde um mehr als einen Kilometer. Dies dürfte sich durch die immer dichter werdende Atmosphäre noch weiter beschleunigen. Noch funktionieren die Systeme des Satelliten, die Temperaturen steigen aber an. Mit dem Auseinanderbrechen des Satelliten rechnet man in einer Höhe von etwa 80 Kilometern. Bei der ESA glaubt man, dass die letzten 24 Stunden von GOCE bereits begonnen haben.

Update (10. November 2013, 13.45 Uhr): Die ESA erwartet den Wiedereintritt von GOCE heute zwischen 19.30 Uhr und 1 Uhr und schließt Absturz über Europa mit hoher Wahrscheinlichkeit aus. Absturzort liegt vermutlich über dem Meer oder den Polarregionen.

Update (10. November 2013, 17.45 Uhr): Die ESA meldet, dass GOCE beim letzten Funkkontakt eine Höhe von 133 Kilometern hatte und mit einer Geschwindigkeit von 1,5 Kilometer pro Stunde weiter absinkt. Die GPS-Empfänger funktionieren noch einwandfrei.

Update (10. November 2013, 23.15 Uhr): Die ESA hat ihre Schätzung der Absturzzeit korrigiert: Absturz vermutlich jetzt zwischen 23.50 Uhr und 1.50 Uhr MEZ. Um 22.16 Uhr MEZ bestand noch Kontakt zur GOCE von einer Station in der Antarktis aus. Um 21.18 Uhr MEZ flog GOCE noch 124 Kilometer hoch. Vermutliche Absturzregion: Indischer Ozean oder Pazifik.

Update (11. November 2013, 0.20 Uhr): GOCE beim Überflug über Troll-Kommunikationsstation in der Antarktis um 23.42 Uhr MEZ noch funktionsfähig. Höhe unter 120 Kilometer.

Update (11. November 2013, 1.10 Uhr): GOCE dürfte in diesen Minuten zerbrechen und abstürzen.

Update (11. November 2013, 11 Uhr): In einer offiziellen Pressemitteilung schreibt die europäische Raumfahrtagentur ESA: "Am 11. November gegen 1.00 Uhr MEZ trat der ESA-Satellit GOCE während eines Überflugs, der ihn über Sibirien, den westlichen Teil des Pazifischen Ozeans, den östlichen Teil des Indischen Ozeans und die Antarktis führte, in die Erdatmosphäre ein." Es gab keine Berichte über Schäden durch herabfallende Trümmerteile."

Quelle: http://www.astronews.com/news/artikel/2013/11/1311-012.shtml

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