Neuer Forschungssatellit "Cryosat 2" Blick vom All ins Eis

Die Polargebiete sind entscheidend für das Klima der Erde. Aber wie viel Eis lagert auf dem Planeten und wie viel davon schmilzt jährlich? Ein neuer, in Deutschland gebauter Satellit soll die Eismassen an Nord- und Südpol vermessen - und eine peinliche Forschungspanne vergessen machen.

ESA / AOES Medialab

Aus München berichtet


Um Himmels Willen, jetzt nur nirgends anstoßen! Das glänzende Ding mit den Ausmaßen eines Kleinwagens, das in der Mitte der Halle aufgebockt ist, kostet schließlich nicht weniger als 75 Millionen Euro - und ist, wie die meisten wissenschaftlichen Satelliten, nicht versichert. Im etwa 15 Meter hohen Reinraum der Firma IABG am Stadtrand von München steht auf einer speziellen Plattform steil aufgestellt der europäische Satellit "Cryosat 2". Techniker haben ihn hier und in den benachbarten Labors monatelang geprüft: Vibrationen, extreme Hitze und Kälte und Vakuum und anderes mehr musste das 720 Kilogramm schwere Observatorium der Europäischen Weltraumagentur (Esa) über sich ergehen lassen - mit Erfolg: Mittlerweile steht fest, dass "Cryosat 2" mit den rauen Bedingungen des Weltraums klarkommt.

Bis es los geht ins All, sind nur noch ein paar Handgriffe zu erledigen. Von oben scheinen helle Neonlichter auf das in Friedrichshafen gebaute Hightech-Gerät. Der Fußboden ist so blank geputzt, dass man sich darin spiegeln kann. Um überhaupt in den Reinraum hinein zu dürfen, müssen sich Besucher eine Haube über die Haare ziehen, blau-weiße Überschuhe anlegen und in einen raschelnden grünen Plastikkittel steigen. Jedes Risiko soll ausgeschlossen werden, bevor der Satellit akribisch verpackt wird. Im Dezember geht es dann per Flugzeug zum Startplatz im kasachischen Baikonur. Ein Messgerät an der Wand des Reinraums zeigt ständig Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck in roten Digitalzahlen an.

Auf einem an der Haltevorrichtung befestigten Blatt ist minutiös verzeichnet, wann, wie und warum der Flugkörper auf seinem Gestell bewegt wurde. An den Rändern des Raumes stehen zahllose Transportkisten aus Aluminium. Dazwischen lehnt die Abdeckung, mit der die Solarzellen beim Transport geschützt werden.

Mission soll drei Jahre Daten liefern, Verlängerung möglich

Nach bisheriger Planung soll "Cyrosat 2" am 28. Februar 2010 starten - und nach einer sechsmonatigen Anlaufzeit der Wissenschaft dabei helfen, eine ebenso fundamentale wie bisher ungeklärte Frage zu beantworten: Wie viel Eis gibt es in den Polarregionen der Erde? Klar ist, dass die Ausdehnung des arktischen Meereises schrumpft, je nach Jahr unterschiedlich schnell. "Über die Meereisdicke wissen wir aber vergleichsweise wenig", sagt Lars Kaleschke vom Institut für Meereskunde der Universität Hamburg im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE.

Deswegen können die Forscher auch nicht für die gesamte Arktis verlässlich sagen, wie viel Eis tatsächlich schmilzt - und wie viel vom Wind an anderen Stellen besonders hoch aufgetürmt wird. Bisher haben sich die Wissenschaftler vor allem mit Messungen direkt auf dem Eis oder vom Hubschrauber aus beholfen. Auch der Nasa-Satellit "Icesat" liefert Daten zur Dicke des Meereises. Sie seien aber vor allem wegen des Schnees nicht präzise genug, sagt Kaleschke. "Cryosat 2" soll nun genauere Erkenntnisse bringen. Drei Jahre soll der wissenschaftliche Teil der Mission vorerst laufen. Eine Verlängerung auf fünf Jahre ist nach Angaben der Ingenieure technisch möglich - wenn die Esa-Staaten bereits sind, die Kosten zu übernehmen.

Aus 720 Kilometern Höhe soll "Cryosat 2" die Polarregionen mit einem ausgefeilten Radar-Altimeter ("Siral") komplett im Blick haben. Die Dicke des Meereises ist schwer zu messen: Nur ein kleiner Teil einer jeden Scholle ragt über die Wasserlinie heraus. Der große, oft unregelmäßig geformte Bereich unter Wasser entzieht sich dem Blick. Dazu kommen Messprobleme durch Schnee. Wenn er oben auf den Schollen liegt, macht er zum Beispiel dem Laser-Höhenmesser von "Icesat" das Leben schwer.

Doch der neue Esa-Satellit soll sich nicht täuschen lassen: "'Cryosat' wird die Messung der Eisdicke mit höherer Genauigkeit als die von 'Icesat' möglich machen, da die Messung nicht so stark durch die Schneeauflage beeinflusst wird", sagt Forscher Kaleschke. Der Radarstrahl des Satelliten tastet 20.000-mal in der Sekunde einen 250 Meter breiten Streifen auf der Erde ab. Es dauert rund 370 Tage, bis "Cryosat 2" seinen Untersuchungsbereich einmal komplett abgedeckt hat. "Innerhalb von drei Jahren hoffen wir, einen Trend zu sehen. Wir messen schließlich in der gesamten Arktis", sagt Richard Francis, der zuständige Esa-Projektmanager, im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Geht alles nach Plan, dann soll "Cryosat 2" selbst Dickeänderungen von einem Zentimeter beobachten können.

Sorge um die Antarktis

Auch die Eisschilde in der Antarktis und in Grönland soll der Satellit vermessen. "Wir haben in den vergangenen Jahren gelernt, dass die Antarktis viel dynamischer ist, als wir bis dahin dachten", sagt Duncan Wingham vom Univesity College. Der weißhaarige Brite ist Chef des Wissenschaftlerteams, das die Daten des fliegenden Observatoriums auswerten wird, die über eine Bodenstation im schwedischen Kiruna auf die Erde kommen. "Vor fünf Jahren hätte ich gesagt, dass wir uns um die Antarktis keine Sorgen machen müssen", sagt Wingham. "Ich bin gerade dabei, diese Meinung zu revidieren."

Neue Erkenntnisse aus der Antarktis sind wichtig bei der Berechnung des weltweiten Meeresspiegelanstiegs. Doch der Start des Satelliten ist nicht nur wissenschaftlich interessant, er soll der Esa auch dabei helfen, eine peinliche Panne wiedergutzumachen. Denn schon einmal wollten die Europäer die Eisdickenmessung aus dem All starten - und scheiterten grandios. Der erste "Cryosat" stürzte am 8. Oktober 2005 rund fünf Minuten nach dem Start ab. Schuld daran war die russische Trägerrakete: Die zweite und die dritte Stufe des Flugkörpers vom Typ Rockot hatten sich nicht wie vorgesehen voneinander getrennt. "Der Satellit kam in der Arktis an, doch leider am Ozeanboden", spottet Volker Liebig, der Chef der Esa-Erdbeobachtungsprogramme.

Schlampig programmierte Steuerkommandos waren schuld daran, dass die umgebaute russische Interkontinentalrakete versagte. Die Europäer erfuhren erst Stunden später von der von den Russen verschuldeten Pleite. Die Esa-Verantwortlichen hatten die "Rockot" aus Kostengründen gewählt - und wurden bestraft. Doch rekordverdächtige vier Monate nach dem gefloppten Start kam aus der Esa-Zentrale in Paris schon die Genehmigung für einen Neubau.

Quasi identische Steuer-Software

Auch im zweiten Anlauf soll der Eisspäher mit einer modifizierten Atomrakete, diesmal vom Typ Dnepr, aus deren unterirdischem Silo ins All gebracht werden. Das Steuerungsprogramm der Rakete ist pikanterweise so gut wie identisch mit dem der verunglückten "Rockot". Doch diesmal, so ist in München immer wieder betont optimistisch zu hören, hätten die Russen gewiss alles im Griff.

"Der Unfall hat uns die Chance gegeben, den Satelliten in einigen Punkten zu verbessern", versucht Eckard Settelmeyer von der Herstellerfirma Astrium dem Startdebakel vor vier Jahren noch etwas Positives abzugewinnen. So sei das entscheidende Radar-Instrument zur Sicherheit diesmal gleich doppelt verbaut worden.

Für die Esa ist "Cryosat 2" Teil eines breit angelegten Wissenschaftsprogramms, wie Volker Liebig erklärt. Mit Hilfe der sogenannten Earth Explorer Missionen sollen unter anderem das Gravitationsfeld der Erde ("Goce", im All seit März), Bodenfeuchte und Salzgehalt des Ozeanwassers ("Smos", geplanter Start im November) und Windgeschwindigkeiten in der Atmosphäre ("Aeolus", geplanter Start im kommenden Jahr) beobachtet werden. Insgesamt planen die Europäer, rund 20 Erdbeobachtungssatelliten ins All zu bringen, wie Esa-Manager Liebig stolz verkündet: "Wir haben im Moment das ambitionierteste Erdbeobachtungsprogramm des Planeten."

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