Swarm: Das Magnetfeld im Visier

Swarm: Das Magnetfeld im Visier

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Added by 2. September 2014

Satellitenmessungen sollen künftig Klimamodelle verbessern


Die Erdbeobachtung ist ein Fokus der europäischen Raumfahrt geworden. Klimaforscher profitieren seit vielen Jahren von den immer umfangreicher werdenden Messungen geophysikalischer Phänomene aus dem Orbit. Seit wenigen Monaten ist die aus drei Satelliten bestehende Swarm-Konstellation in Umlaufbahn. Ihre Aufgabe: die präzise Untersuchung des irdischen Magnetfeldes, das bisher aufgrund mangelnder Kenntnisse heute noch wenig in den Klimamodellen berücksichtigt wird.

Link-Empfehlungen der Redaktion zu weiterführenden Informationen:

– mehr über das Projekt Swarm, seine Messinstrumente sowie die wissenschaftlichen Ziele beim deutschen Projektbüro im Deutsches Geo-Forschungs-Zentrum GFZ – hier

– das Sentinel-Programm der ESA und die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse aus der Erdbeobachtung – hier

– zu den Forschungen am Klimarechenzentrum in Hamburg – hier

Mehr zum Inhalt des Videos:

Die im November 2013 gestartete Swarm-Konstellation fliegt in der Ionosphäre in rund fünfhundert Kilometern Höhe. Sie wird in den nächsten Jahren die Feldstärke, die Richtung des Erdmagnetfeldes und dessen Veränderungen mit bisher nicht erreichter Genauigkeit räumlich kartieren. Darüber hinaus wird sie die elektrischen Ströme und deren Temperatur sowie die Plasmadichte und die elektrischen Felder der Ionosphäre vermessen. Das Magnetfeld schützt uns vor dem Sonnenwind, dem Teilchenstrom unseres Zentralgestirns. Noch ist die Auswirkung des Sonnenwindes auf das Klima eine nicht genügend erforschte Größe. Swarm wird dafür wichtige Messdaten sammeln, die langfristig auch in Klimamodelle einfließen werden. Doch bis dahin wird es noch viele Jahre dauern. Die Swarm-Verantwortlichen heben deshalb lieber kurzfristige Vorteile der Dreierflotte hervor: die mögliche Entdeckung von neuen Mineral- und Erzlagerstätten oder die neuen Erkenntnisse über den Sonnenwind mit verbesserten Vorhersagen von Funkstörungen in der Satellitenkommunikation.

Die stärkste magnetische Quelle des Erdsystems ist der Dynamo im Erdinneren; er wird durch den sich drehenden, flüssigen Eisenkern betrieben. Einen um etliche Größenordnungen kleineren Anteil am irdischen Magnetfeld hat die Erdkruste. Denn auch die magnetisierten Gesteine in den äußeren Schichten erzeugen ein Feld – ebenso wie die Strömungen des elektrisch leitenden Salzwassers der Weltmeere. Doch diese Felder sind so schwach, dass sie sich bisher nicht isoliert vermessen ließen und Modelle daher noch ungenau sind.

Die ESA wird in den nächsten Jahren ein ganzes Paket von weiteren Erdbeobachtungs-Satelliten in den Orbit schicken. Denn der Datenhunger der Klimaforscher bleibt gewaltig. Die Modelle der Erdatmosphäre haben in den letzten Jahren auch und vor allem durch die globalen Messungen von Erdbeobachtungs-Satelliten deutliche Fortschritte gemacht. Reichten sie vor fünf Jahren nur bis zu einer Höhe von 30 Kilometern, erfassen sie heute Phänomene bis zu 80 Kilometern. Aber die Physik der Wolken wirft immer noch viele Fragen auf. Wie etwa Bewölkung und Zirkulationsmuster auf die globale Erwärmung reagieren, wissen wir nicht. Unklar ist auch, wie die Bewölkung durch langfristige Änderungen von Aerosolkonzentrationen beeinflusst wird. Mit dem hoch gerüsteten Sentinel-Programm, das inzwischen Teil der Initiative Copernicus der Europäischen Kommission geworden ist, sowie mit dem Satelliten Aeolus wird die Erdbeobachtung aus dem Orbit in den nächsten Jahren weitere Daten sammeln, die uns dabei helfen, auch längerfristige Klimaentwicklungen über dreißig Jahre und mehr besser prognostizieren zu können.

Erstausstrahlung: September 2014

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