Erde wie eine Kartoffel 12.11.2013, 06:54 Uhr

ESA-Satellit Goce nach vier Jahren über den Falklands verglüht

Nach vier Jahren und 27 000 Erdumdrehungen ist der ESA-Satellit Goce am Montag über den Falkland Inseln in der Erdatmosphäre verglüht. Drei Wochen zuvor war dem Satelliten der Treibstoff ausgegangen. Er lieferte so genaue Daten vom Gravitationsfeld der Erde wie kein Satellit zuvor.

Der Satellit Goce verglühte am Montag oberhalb der Falkland Inseln in der Atmosphäre. Vier Jahre lang hat der Satellit die Erde auf zwei Zentimeter genau vermessen.

Der Satellit Goce verglühte am Montag oberhalb der Falkland Inseln in der Atmosphäre. Vier Jahre lang hat der Satellit die Erde auf zwei Zentimeter genau vermessen.

Foto: ESA

Der Satellit, der am Montag nach Angaben der Europäischen Raumfahrtagentur ESA in der Nähe der Falkland Inseln verglüht ist, hat in seiner vierjährigen Forschungskarriere das Bild der Erde nachhaltig verändert. Denn die Erde gleicht weniger einer gleichmäßigen Kugel. Der ESA-Satellit mit dem kantigen Namen „Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer“, kurz Goce, hat so genau wie nie zuvor das Gravitationsfeld der Erde vermessen. Und demnach gleicht die Erde stärker einer Kartoffel, nicht ganz rund und mit lauter Beulen und Dellen.

Goce hat in den vergangenen vier Jahren bei mehr als 27.000 Erdumrundungen das Gravitationsfeld und die Höhenprofile der Erde so genau vermessen wie nie zuvor. Mit Hilfe eines Präzisionsinstrumentes zur Messung des Erdschwerefelds in drei Dimensionen, ein sogenanntes Gravitationsgradiometer, konnte der Satellit hunderte Millionen Messungen des Gravitationsfeldes durchführen. Dabei hielt Goce auch kleinste Veränderungen in der Gravitationsbeschleunigung fest.

Goce hat das Gravitationsfeld der Erde mit einem Gravitationsgradiometer zentimetergenau vermessen.

Goce hat das Gravitationsfeld der Erde mit einem Gravitationsgradiometer zentimetergenau vermessen.

Foto: ESA

Höhenprofil der Erde auf zwei Zentimeter genau

Nach Angaben der TU München, die die wissenschaftlichen Arbeiten koordiniert hat, hat Goce die Höhenprofile der Erde bis auf zwei Zentimeter genau vermessen. Damit sind nun auch alle Höheangaben auf der Erde vereinheitlicht. Damit können sogar Probleme bei Bauvorhaben, die sich aufgrund unterschiedlicher Höhenangaben ergeben, vermindert werden.

Interessant: Auch die Ozeane sind nicht einfach „flach“. Auch sie weisen Beulen und Dellen auf, der Meeresspiegel ist also kein verlässlicher Maßstab für Höhenangaben.

Um die genauen Daten liefern zu können, umkreiste der Satellit die Erde in nur 250 Kilometer Höhe.  „Goce wurde für eine besonders niedrige Umlaufbahn ausgelegt, was ganz neue Herausforderungen für die Steuerung des Satelliten und seine Energieversorgung mit sich gebracht hat“, erklärt Altrektor Professor Hans Sünkel von der beteiligten TU Graz. Einen so niedrigen Abstand zur Erde von nur 250 Kilometern hielt bisher noch kein anderer Forschungssatellit.

Das auf zwei Zentimeter genau vermessene Gravitationsfeld der Erde zeigt keine Kugel, sondern eher eine Kartoffel mit Beulen und Dellen.

Das auf zwei Zentimeter genau vermessene Gravitationsfeld der Erde zeigt keine Kugel, sondern eher eine Kartoffel mit Beulen und Dellen.

Foto: ESA

In dieser niedrigen Umlaufbahn hatte der besonders aerodynamisch designte Satellit zwar einen kaum noch messbaren Luftwiderstand. Aber dennoch musste dieser durch Ionenstrahlantrieb exakt kompensiert werden, damit sich der Satellit tatsächlich im freien Fall bewegt. Und der „freie Fall um die Erde“ ist erforderlich, um das Gravitationsfeld und seine Detailstruktur präzise und mit großem Detailreichtum bestimmen zu können.

Misson dauerte vier Jahre lang

Geplant war die Goce-Mission auf zwei Jahre. Im März 2009 war der Satellit vom russischen Raumbahnhof Plesetsk an Bord einer Trägerrakete in den Weltraum gestartet. Da der Treibstoffverbrauch aufgrund unerwartet schwacher Sonnenaktivität geringer ausfiel, konnte die Mission auf vier Jahre verlängert werden. Vor drei Wochen schließlich ging der Treibstoff doch zur Neige – und Goce hatte noch eine kurze Galgenfrist, bis er zur Erde zurückfiel.

Am Montagmorgen trat der Satellit in einer Höhe von 80 Kilometern in der Nähe der britischen Falkland Inseln in die Erdatmosphäre ein und verglühte  weitgehend. Einige kleine Teile stürzten in den Südatlantik.

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