GRACE: Gletscherschmelze unter Beobachtung

Die Satellitenmission GRACE-Follow- On (GRACE-FO) ist erfolgreich gestartet. Das teilte das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), in einer offiziellen Pressemitteilung mit.

GRACE-Follow-On ist das Nachfolgeprojekt der GRACE- Mission, deren Satelliten 2017 im Alter von 15 Jahren außer Dienst gestellt und Anfang dieses Jahres zum Verglühen kontrolliert in die Erdatmosphäre gelenkt wurden. Illustration: NASA/JPL-Caltech

Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben demnach die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon- 9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort sollen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position einnehmen. GRACE Follow-On soll das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen, Meeresströmungen und Veränderungen des Grundwassers.

GRACE ist die Abkürzung für „Gravity Recovery And Climate Experiment“, was man frei mit „Schwerefeld-Messung und Klimaexperiment“ übersetzen kann. Die Satelliten haben die Aufgabe, das Schwerefeld der Erde einmal pro Monat komplett zu vermessen. Für die AWI-Forscher sind diese Schwerefelddaten besonders wichtig, denn die Eismassenveränderung in Grönland und der Antarktis macht sich auch im Schwerefeld der Erde deutlich bemerkbar. Geht mehr Eis durch Schmelzen und Gletscherkalben verloren als durch Schneefall hinzukommt, nimmt das Gewicht der Eisschilde ab und damit die Erdanziehungskraft vor Ort. Die GRACE-Messungen verraten also, ob, wo und wie viel die Eisschilde in der Summe wachsen oder schrumpfen.

Die beiden Satelliten fliegen in einem Abstand von etwa 220 Kilometern hintereinander her und überprüfen mit einem Mikrowellenradar permanent ihre Distanz zueinander. Überfliegt der erste Satellit einen Bereich mit erhöhter Schwerkraft, wird er leicht angezogen und dadurch beschleunigt. Der Abstand zum zweiten vergrößert sich. Diese Abweichung verrät, wie stark die Schwerefeldänderung in einem Umkreis von etwa 400 Kilometern ist. Dabei misst der Mikrowellenradar den Abstand zwischen den beiden Satelliten auf einige Mikrometer genau. Zusätzlich zu GRACE-FO kombinieren die AWI-Experten die Satellitendaten mit Messungen anderer Satelliten, zum Beispiel mit denen von CryoSat-2. Dieser tastet die Erde mit Radarstrahlen ab, um die Höhe der Eisbedeckung mit hoher Auflösung zu bestimmen. So lässt sich mit CryoSat-2 zum Beispiel recht gut erkennen, an welcher Stelle eines Gletschers viel Schnee niedergegangen ist.

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