Ein neuer Satellit verstärkt die Flotte der Wetterwächter im All: Am 15. Juli 2015 um 23.42 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit ist MSG-4 an Bord einer Ariane-5-Rakete vom Weltraumzentrum Kourou in Französisch-Guyana in den Weltraum gestartet. MSG-4 (METEOSAT Second Generation) ist der letzte von vier Satelliten der zweiten METEOSAT-Generation. Als „METEOSAT-11“ wird er im Orbit seinen Vorgängersatelliten ablösen und dann die primäre Datenquelle für die Wettervorhersage und die Echtzeitwarnsysteme des Deutschen Wetterdienstes (DWD) sein.
Keine Wetterfilme ohne METEOSAT
„Eine Hauptaufgabe der MSG-Satelliten ist es, extreme Wetterereignisse wie Starkregen, Hagel oder Sturm vorherzusagen und so die Schäden zu reduzieren, die durch Unwetter entstehen können“, erläutert Dr. Christian Brüns, der im DLR Raumfahrtmanagement das Programm betreut. „Ohne METEOSAT gäbe es nicht nur keine Wetterfilme im abendlichen Fernsehprogramm – auch der Flug- und Schiffsverkehr, wie wir ihn heute kennen, oder moderne Katastrophenwarnsysteme wären unmöglich.“ MSG-4 ist, wie auch die Satelliten der ersten Meteosat Generation, ein sogenannter „Spinner“. Das heißt der 2,4 Meter hohe tonnenförmige Satellit mit einem Durchmesser von rund drei Metern dreht sich etwa 100 Mal pro Minute um seine parallel zur Erdrotationsachse ausgerichtete Längsachse. Dabei scannt er die Erde zeilenweise ab und stabilisiert gleichzeitig seine eigene Lage.
Aufnahmen von Europa im Fünfminutentakt möglich
Von seiner festen Position über dem Nullmeridian erstellt er alle 15 Minuten ein Bild der Erde und bildet dabei Europa und Afrika sowie Teile des Atlantiks und Asiens ab. Im „RapidScan Modus“ sind sogar Aufnahmen von Europa im Fünfminutentakt möglich.
Die Wetterdaten sammelt MSG-4 mit Hilfe von zwei Instrumenten an Bord: dem so genannten Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager (SEVIRI), welcher die Erde in zwölf spektralen Bändern im sichtbaren und infraroten Licht beobachtet und die bekannten Satellitenbilder erzeugt, sowie dem Geostationary Earth Radiation Budget Instrument (GERB), welches die für die Klimaforschung wichtige Strahlungsbilanz der Erde im sichtbaren und infraroten Licht untersucht.
Im Gegensatz zu seinen drei „Kollegen“ wird MSG-4 allerdings länger auf seinen Einsatz warten müssen: Nach umfangreichen Tests im All wird der Satellit in einen Treibstoff sparenden „Tiefschlaf“ versetzt, bis er einen der älteren Satelliten ersetzt. Dies wird frühestens Ende 2015 der Fall sein. Mindestens sieben Jahre lang wird MSG-4 in rund 36.000 Kilometern Höhe seinen Dienst versehen.
MTG: Die Zukunft der Wetterbeobachtung
Die nächste Generation von Wettersatelliten, METEOSAT Third Generation (MTG), soll im Jahr 2019 starten. Die drei-achsen-stabilisierten Satelliten werden dann nebeneinander im geostationären Orbit platziert. Das MTG-System wird aus zwei verschiedenen Satellitenarten, MTG-I und MTG-S bestehen und die Satelliten der zweiten Generation nach und nach ablösen. MTG-I (METEOSAT Third Generation Imager) führt im Wesentlichen die Mission von MSG fort, allerdings in deutlich verbesserter Qualität: Künftig wird es von Europa alle 2,5 Minuten beziehungsweise alle zehn Minuten eine Aufnahme von Europa und Afrika mit bis zu 500 Meter Bodenauflösung geben.
Außerdem wird MTG mit 16 Kanälen über eine deutlich verbesserte Spektralauflösung verfügen. Damit besitzen die Satelliten noch bessere Möglichkeiten zur Erkennung von Wetterphänomenen wie Bodennebel, die man bislang kaum vom Weltraum aus erkennen kann. Zudem wird es mit MTG-I erstmals einen Blitzdetektor auf dem Satelliten geben, der für Gewitterwarnungen, aber auch für Klimafragen neue Informationen liefern wird. Von MTG-I wird es vier Flugmodelle geben, wobei immer zwei MTG-I Satelliten gleichzeitig im geostationären Orbit aktiv sein werden.
Die beiden MTG-S (METEOSAT Third Generation Sounder) tragen jeweils zwei neuartige Instrumente, die erstmals im geostationären Orbit fliegen und damit ganz neue Erkenntnisse liefern werden: Der Infrared Sounder (IRS) wird alle 60 Minuten vor allem Temperatur- und Feuchteprofile in der Atmosphäre messen, die dann in die Wettervorhersagemodelle eingespeist werden. Durch diese Daten, die bislang nur zweimal pro Tag von den niedrig fliegenden METOP-Wettersatelliten zur Verfügung stehen, verspricht man sich eine deutliche Verbesserung der Wettervorhersagen.
Das andere Instrument ist Sentinel-4, das über das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus finanziert wird. Es wird Messungen der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre durchführen und damit ganz neue Aussagen zur Luftqualität und Klimagasen ermöglichen. Die Flotte aus insgesamt sechs Satelliten soll rund 20 Jahre lang kontinuierlich Daten liefern.
So wie MSG ist auch MTG ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die für Design und Entwicklung der Satelliten zuständig ist und der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT), die METEOSAT betreibt.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 16.07.2015 – NPO)
