Die Earth Explorer-Kandidaten Cairt und Wivern kommen in die nächste Phase
Mit der Auswahl von zwei neuen Kandidaten – Cairt und Wivern – für die nächste Entwicklungsphase im Rahmen der Realisierung der elften Earth Explorer-Satellitenmission hat die die Europäische Weltraumorganisation (ESA) einen wichtigen Meilenstein in ihrem Engagement für ein tieferes Verständnis der dynamischen Prozesse der Erde und die Bewältigung dringender Umweltprobleme erreicht.
Diese Entscheidung erfolgte im Anschluss an das Treffen mit wissenschaftlichen Expertinnen und Experten im Rahmen des sogenannten User Consultation Meeting im Oktober, bei dem vier Missionskonzepte von der wissenschaftlichen Gemeinschaft unter die Lupe genommen wurden. Nach diesem entscheidenden Treffen empfahl der unabhängige beratende Ausschuss für Erdbeobachtung der ESA, die Konzepte von Cairt und Wivern für die nächste Entwicklungsphase auszuwählen.
Am 21. November hat der Programmausschuss für Erdbeobachtung der ESA formell der Empfehlung des beratenden Ausschusses zugestimmt.
Die ESA-Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme, Simonetta Cheli, erklärte: „Alle vier vorgeschlagenen Missionsideen wurden in den letzten zwei Jahren intensiv untersucht. Die Konzepte widmen sich der bahnbrechenden wissenschaftlichen Forschung, die zu einem besseren Verständnis unseres Planeten und seiner komplexen Systeme beitragen soll.
Alle vier Kandidaten haben uns sehr beeindruckt, und ich möchte den Teams persönlich für ihr Engagement und ihre intensive Arbeit danken, mit der sie in dieser Entwicklungsphase die vorgeschlagenen Ideen in konkurrenzfähige Missionskonzepte umgesetzt haben.
Die Ergebnisse der ersten Bewertung führten jedoch die Konzepte von Cairt und Wivern an die Spitze, da sie neue wissenschaftliche Erkenntnisse versprechen und modernste Weltraumtechnologie aufzeigen und gleichzeitig die Rolle der ESA als weltweit führende Organisation in der Erdbeobachtung stärken sollen.
Beide Konzepte werden nun weiterentwickelt. Anschließend werden wir das Verfahren zur Auswahl einer der beiden Missionen durchführen, die 2025 als Earth Explorer-11 umgesetzt werden soll, um die erfolgreiche Mission im Zeitrahmen 2032–2033 zu starten.“
Die im Rahmen des FutureEO-Programms entwickelten Earth Explorers der ESA erforschen verschiedene Aspekte der Umwelt der Erde. Die beiden Earth Explorer-11 Missionskonzepte versprechen auf dem Erfolg dieser Missionen aufbauen, die wichtige Daten für die wissenschaftliche Forschung liefern bzw. zu liefern beabsichtigen.
Cairt (Changing-Atmosphere Infrared Tomography) würde Messungen liefern, die notwendig sind das Verständnis der Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Atmosphärenchemie und -dynamik im Höhenbereich von etwa 5 bis 115 km deutlich zu verbessern.
Die Mission konzentriert sich auf Prozesse, die die atmosphärische Zirkulation, die Zusammensetzung der Atmosphäre und den regionalen Klimawandel miteinander verbinden, und liefert wesentliche Beobachtungen, die von bestehenden oder geplanten Satellitenmissionen nicht geliefert werden können.
Cairt wäre der erste Limb-Sounder mit abbildender Fourier-Transform-Infrarot-Technologie im Weltraum.
Wivern (Wind Velocity Radar Nephoscope) würde die ersten Messungen von Wind innerhalb von Wolken und Niederschlag liefern. Bei den globalen Beobachtungen des Windes in bewölkten Regionen gibt es eine bemerkenswerte Diskrepanz. Die Mission soll auch Profile von Regen, Schnee und Eiswasser liefern.
Die Mission ist mit einem konisch abtastenden 94-GHz-Doppler-Radar mit einer Reichweite von 800 km bestückt und soll die Vorhersage von Unwettern verbessern und neue Erkenntnisse zu schweren Stürmen liefern.
Die Mission würde auch zur Erstellung von Wolken- und Niederschlagsprofilen für das Klima beitragen.
Die in die Bewertung der beiden nicht berücksichtigten Missionen, Seastar und Nitrosat, investierte Zeit war aber nicht umsonst.
Rune Floberghagen, Leiter der ESA-Abteilung für Klimaschutz, Nachhaltigkeit und Wissenschaft, erklärte: „Dank der sorgfältigen Arbeit an diesen beiden Missionen konnten bahnbrechende Konzepte und wissenschaftliche Grundlagen geschaffen werden, indem sie neue, richtungsweisende Beobachtungen ermöglichten, die irgendwann in der Zukunft Erkenntnisse über die Dynamik der Küstenmeere und den Stickstoffkreislauf liefern können."
Deutsche wissenschaftliche Einrichtungen leisten einen Beitrag zu Cairt
Der Cairt-Kandidat stützt sich auf die Erfahrung im Bereich der atmosphärischen Fernerkundung der verschiedenen wissenschaftlichen Partner, die den Vorschlag für die Mission gemacht haben und nun die Idee weiterentwickeln. Vor allem das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Forschungszentrum Jülich (FZJ) haben ein Jahrzehnt lang Pionierarbeit mit ihrem Limb-Imaging-Spektrometer Gloria geleistet, das in Flugzeugen und Höhenballons mitgeführt wird und in vielerlei Hinsicht ein Prototyp des für Cairt geplanten Instruments ist. Die Forscher:innen des KIT und des FZJ sind maßgeblich an den wissenschaftlichen Reifeprozessen beteiligt, die die Grundlage für Cairt bilden, und beraten die ESA in Bezug auf wissenschaftliche Ziele, Prioritäten und weitere Themen.
Deutsche wissenschaftliche Einrichtungen leisten einen Beitrag zu Wivern
Der vom Politecnico di Torino und der University of Reading vorgeschlagene Kandidat Wivern entspricht den vorrangigen Nutzeranforderungen, die vom Deutschen Wetterdienst (DWD) zusammen mit anderen europäischen Wetterdiensten gestellt werden. Der Schwerpunkt der Wivern-Mission liegt auf der Bereitstellung wichtiger neuer Messmöglichkeiten zur Verbesserung der Wettervorhersagen. So bringt vor allem das Max-Planck Institut für Meteorologie sein Fachwissen im Bereich der Datenanalyse in die Mission ein, während die Universität Leipzig Forschungsarbeiten zur Nutzung der Daten für die Messung von Schneefall und Wolkeneigenschaften durchführt. Beide Einrichtungen tragen zur Untersuchung der Vorteile der Einbeziehung von Wivern-Beobachtungen bei, um Vorhersagefehler zu reduzieren.
