Neuer ESA Satellit „Aeolus“ liefert erste Windmessungen

Die Europäische Weltraumorganisation (engl. „European Space Agency“, ESA) hat mitgeteilt, dass der neue Satellit Aeolus erste Windmessungen durchgeführt hatten.

Seit 16 Jahren wird an dem Projekt gearbeitet. Ursprünglich war der Start für 2011 geplant. Am 22. August 2018 wurde Aeolus nun erfolgreich gestartet und ist die erste Satellitenmission, die Profile des globalen Windes der Erde bis zu einer Höhe von 30 km erfassen soll. Diese Beobachtungen erfolgen in der Nähe von Echtzeit: der Satellit benötigt 7 Tage, um bei seiner Bahn um die Erde, die gesamte Erdoberfläche einmal zu untersuchen. Die „Messungen sollen die Genauigkeit numerischer Wetter- und Klimaprognosen verbessern und unser Verständnis tropischer Dynamiken und Prozesse, die für die Klimavariabilität relevant sind, voranbringen“.

Aktuell gibt es keine globale Abdeckung mit Windmessungen. Das eingesetzte Instrument, ein Doppler-Wind-LIDAR (Akronym für englisch „light detection and ranging“, „Lichterfassung und Vermessung“) namens Aladin, nutzt eine Technik, die schon länger für Windmessungen von der Erdoberfläche und von Flugzeugen aus, verwendet wird.

Beobachtet wird der Doppler-Effekt, der durch die bewegte Luftmasse auftritt und zu einer geringen, messbaren Frequenzverschiebung von Laserlicht führt. Eingesetzt wird ein UV-Laser (Wellenlänge 355 nm), der kurze Pulse aussendet. Deren Rückstreuung wird von einem Spiegelteleskop von 1,5 m Durchmesser registriert. Der Einsatz von Lidar an Bord des Satelliten Aladin ist eine Premiere. Die Mission soll 3 Jahre lang Daten liefern. Die Missionssteuerung erfolgt durch das ESA-Zentrum in Darmstadt.

Die horizontale Auflösung ist besser als 50 km. Für Segler und die Schifffahrt ist das ganz offensichtlich nicht gedacht. Für diesen Zweck sind weder die räumliche Auflösung (50 km) noch die Messfrequenz (global alle 7 Tage) geeignet. Es ist ein Instrument speziell für die Meteorologie und die Verbesserung der Klimamodelle und wurde in enger Zusammenarbeit mit der World Meteorological Organization (WMO) entwickelt.

Lidar Funktionsweise des Satelliteninstruments Aladin

ESA schreibt dazu (allerdings nur in englisch):
Aeolus ist der fünfte in der Familie der Earth Explorer-Missionen der ESA, die wichtige wissenschaftliche Herausforderungen adressieren, die von der Wissenschaftsgemeinschaft identifiziert wurden, und bahnbrechende Technologie bei Beobachtungstechniken demonstriert.
Benannt nach Aeolus, der in der griechischen Mythologie von den Göttern zum „Hüter der Winde“ ernannt wurde, wird diese neuartige Mission nicht nur die dringend benötigten Daten liefern, um die Qualität der Wettervorhersagen zu verbessern, sondern auch zur langfristigen Klimaforschung beitragen.
Das Beitragsbild zeigt die Verteilung der Winde auf einem Teil einer Umlaufbahn:

Vorläufige Ergebnisse der Windmessungen von Aelous

Die wissenschaftliche Leiterin der Aeolus Mission Anne Grete Straume, erklärt, wie der Satellit Daten sammelt und welche Bedeutung diese Mission hat:

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