RZ121 EarthCARE

Eine neue Mission studiert auf neue Art die Zusammensetzung von Wolken und deren Auswirkungen auf das Klima

Die neue EarthCARE Mission der ESA (European Space Agency), die in Zusammenarbeit mit der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA durchgeführt wird, zielt darauf ab, unser Verständnis über die Rolle von Wolken und Aerosolen bei der Reflexion von einfallender Sonnenstrahlung zurück ins Weltall und der Speicherung von von der Erdoberfläche emittierter Infrarotstrahlung zu erweitern. Durch die Kombination von vier wissenschaftlichen Instrumenten an Bord des Satelliten, der in einer sonnensynchronen polaren Umlaufbahn die Erde umkreisen wird, sollen globale Beobachtungen von Wolken, Aerosolen und Strahlung ermöglicht werden. Diese Beobachtungen sind entscheidend, um die Wechselwirkungen zwischen Wolken, Aerosolen und Strahlung sowie deren Einfluss auf das Erdklima besser zu verstehen und zu modellieren.

Dauer: 1 Stunde 52 Minuten
Aufnahme: 19.03.2024

Ich spreche heute gleich mit zwei Repräsentanten der Mission. Björn Frommknecht ist Missionsleiter von EarthCare und ist vor allem für die technischen Aspekte dabei. Thorsten Fehr wiederum leitet das wissenschaftlichen Team der Mission und berichtet über die wissenschaftliche Seite des Projekts. Wir sprechen gemeinsam über die Entstehungsgeschichte der Mission, den bevorstehenden Start, das technische Design, die wissenschaftlichen Ziele und Herangehensweisen und viele andere Details.

Für diese Episode von Raumzeit liegt auch ein vollständiges Transkript mit Zeitmarken und Sprecheridentifikation vor.

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Transkript

Tim Pritlove

Hallo und herzlich willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.Kosmische Angelegenheiten.Mein Name ist Tim Pritlove und ich begrüße alle zur 121.Ausgabe von Raumzeit. Und ja, heute bin ich mal wieder unterwegs und der Weghat mich ins gute alte Darmstadt geführt, da wo alles hier schon mal begann.Und das bedeutet, ich bin am ESOC, dem Europäischen Raumfahrtkontrollzentrum,da, wo die Satelliten gesteuert werden und andere verrückte Sachen passieren.Und heute geht es um eine Mission mit dem schönen Namen EarthCare.Das heißt, man kümmert sich jetzt mal ein bisschen um die Erde, wurde ja auch mal Zeit.Und begrüße dafür heute gleich zwei Gesprächspartner, nämlich auf der einenSeite den Björn Frommknecht. Hallo Björn.

Björn Frommknecht

Hallo.

Tim Pritlove

Und den Thorsten, Thorsten Fehr. Hallo.

Thorsten Fehr

Hallo.

Tim Pritlove

Herzlich willkommen bei Raumzeit. Genau, heute machen wir es mal im Doppel,denn ihr seid beide bei EarthCare mit im Programm, habt aber so ein bisschenunterschiedliche Ausrichtungen.Du Björn bist Missionsleiter, also Chef vom Ganzen kann man sagen, oder? oder?

Björn Frommknecht

Könnte man so sagen, ja. Also meine Aufgabe ist es, dafür zu sorgen,dass alle ihren Job gut machen können und dass wir das meiste aus der Mission rausholen können.Und ich darf mich dann auch zum Beispiel um ein bisschen mehr administrativeTätigkeiten kümmern, während die spannende Wissenschaft dann zum Beispiel vom Thorsten betreut wird.

Tim Pritlove

Wie schön, genau. Und du bist Missionswissenschaftler, wie man so schön sagt.Bestimmt auch nicht der Einzige.

Thorsten Fehr

In dem Fall bin ich der Einzige auf der ESA-Seite, wo wir noch später zukommenwerden. Es gibt natürlich auch noch unsere Partneragentur, wir machen es janicht alleine, wir machen es in dem Fall zusammen mit unseren japanischen Kollegen.Da gibt es auch noch einen Missionswissenschaftler, der dann auf der japanischenSeite die Wissenschaft koordiniert.

Tim Pritlove

Genau. Kommen wir doch vielleicht erstmal zu euch, fangen wir mal mit dir an, Björn.Wann hast du denn angefangen das erste Mal in die Sterne zu schauen und warum Raumfahrt?

Björn Frommknecht

Ja, also ich habe eigentlich eine relativ bodenständige Ausbildung gemacht.Ich bin Geodät, also Vermessung der Erde.Ich habe in München studiert, an der TU München und bin da aber relativ schnellin Kontakt mit Satelliten gekommen, weil wir Satelliten-Geodäsie gemacht haben.Also die Vermessung der Erde mit Satelliten.Habe da dann auch promoviert und bin dann in Kontakt mit der ESA gekommen überdie Schwerefeld-Mission Goce, Ghosts.Und da haben wir angefangen. Unser Institut war quasi unter Vertrag von eineritalienischen Softwarefirma. So bin ich da reingerutscht, bin nach Italien gekommen, nach Esrin.Und das hat mir dann so gut gefallen, dass ich dann da geblieben bin und habedann eigentlich auf allen wissenschaftlichen Erdbeobachtungsmissionen der ESA gearbeitet.Das war GOCE, Cryosat, SWARM, EOLOS, ALTIOS und so weiter, bis ich dann jetztendlich bei EarthCare gelandet bin.

Tim Pritlove

Ja, GOCE war hier auch schon mal ein Thema. Raumzeit Nummer 40,da war ich 2012, ich glaube in München an der Universität, und habe mit RainerRummel über das Projekt gesprochen.

Björn Frommknecht

Genau, das war mein Professor.

Tim Pritlove

Ja, ja.

Björn Frommknecht

Gibt es da die Verbindung, ja?

Tim Pritlove

Genau, die Kartoffel.

Björn Frommknecht

Genau, die berühmte Kartoffel des Geoid, genau.

Tim Pritlove

Und wie war es denn bei dir, Thorsten?

Thorsten Fehr

Ich habe einen sehr ungradlinigen Weg zu ESA gefunden.

Tim Pritlove

Das ist interessant.

Thorsten Fehr

Ja, ich habe erst Physik studiert, wollte unbedingt ans CERN gehen.Das war immer mein Traum, Hochenergiefysik zu betreiben.War auch am CERN und bin dann allerdings eher in die theoretische Physik gekommen,wollte dann medizinische Physik machen, habe an einem Universitätsklinikum inMünchen gearbeitet und wollte dann promovieren in dem Bereich,hat versucht mich zu bewerben und wollte mich als Test beim DLR bewerben.Das war so gar nicht mal das Ziel, dass ich dort arbeiten wollte.Und dann ist meine Bewerbung falsch gelaufen und die ist dann im Institut fürPhysik der Atmosphäre gelandet. Die hatten eine Promotion für Gewitter,für Wolken, für Stickoxide und das fand ich dann so spannend,dass ich gesagt habe, das mache ich gerne.Dann war ich erst am DLR, am Physik der Atmosphäre in Oberpaffenhofen,habe dann dort primär Wolkenphysik gemacht, bis ich dann die Möglichkeit hattevom DLR zur ESA sekundiert zu werden.Das heißt, die haben mich die Möglichkeit gegeben, dafür zwei Jahre hinzukommenund bin dann auch in Estrin gelandet und habe dann primär auf Envisat gearbeitet.Also Envisat ist, glaube ich, immer noch der größte Abbeobachtungssatellit,den wir jemals gebaut haben, zumindest in Europa mit zehn verschiedenen Instrumenten.

Tim Pritlove

Der VW-Bus in Space.

Thorsten Fehr

Der VW-Bus in Space. Ich glaube sogar deutlich größer als ein VW-Bus im Schluss.Und habe dann da primär die atmosphärischen Instrumente behandelt.Das war GOMOS, MIPAS und da war auch ein deutscher Beitrag bei Skiamaki dabei.Und bin dann dort Qualitätsmanager gewesen, das sagt man so,aber auch da schon die Wissenschaft mitbetrieben.Und bin dann von Esrin nach Estik gewechselt, habe dann Kampagnen gemacht undbin dann später als Missionswissenschaftler für EarthCare auch dazugekommen.

Tim Pritlove

Esrin hat ja einen ziemlichen Schwerpunkt auf diesen Erdbeobachtungsmissionen, kann man sagen.Das ist schon so ein Fokus.

Björn Frommknecht

Das Zentrum für die Missionsleitung der Erdbeobachtungsmissionen der ESA.Das andere Zentrum wäre ESAC, das wäre dann für die Weltraummissionen.Aber für die Erdbeobachtungsmissionen ist das Zentrum in Esrin.Und genau deswegen sitzen die Missionmanager auch da.

Thorsten Fehr

Und dann zusätzlich natürlich in Estek, wo die ganzen Missionen auch gebaut werden.Das heißt, wir sind wirklich europäisch aufgestellt. Wir haben das Erdbeobachtungszentrumin Esrin in Italien, aber gebaut oder entwickelt werden die Missionen in denNiederlanden, in ASTEC.Das heißt, wir sind also wirklich ganz gut hier in Europa auch verteilt.

Tim Pritlove

So, jetzt kommen wir zu EarthCare. Also wenn ich das richtig sehe,ist EarthCare ein Projekt im Rahmen der sogenannten Earth Explorer Missions,die wiederum zu diesem Living Planet Programm der ESA gehören.Also es ist ja ohnehin so, dass die ESA sehr stark im Bereich Erdbeobachtungist generell und ich würde sagen auch führend eigentlich.Also die, glaube ich, mit Abstand meisten Erdbeobachtungsmissionen sind letztenEndes von der ESA initiiert.NASA hat nach wie vor die Nase vorn, wenn es um Mars und einige andere Dinge geht,aber das ist ja definitiv eine europäische Domäne und es sind auch schon soviele verschiedene Missionen, dass ja dann man fast schon gar nicht mehr auseinanderhalten kann,wer da jetzt eigentlich wo drauf schaut.Daraus leitet sich ja im Prinzip dann auch gleich wieder die Frage ab,also wozu brauchst du dann hier diese Mission?Vielleicht können wir mal so ein bisschen in diese Vorgeschichte einsteigen.Was war eigentlich jetzt erstmal der initiale Treiber, also die Uridee für diese Mission?Was sollte sozusagen grob erstmal als Ziel erreicht werden und wie ist es dann gelaufen?

Thorsten Fehr

Du hattest ja schon vorhin erwähnt, dass wir, was die Erdbewerber angeht,so mitführend sind auch global.Und eine dieser Elemente, die wir haben, sind eben diese Earth Explorers.Und die Earth Explorers sind ganz klar da, um wissenschaftliche Fragen zu beantworten.Wir haben auch noch andere Elemente, das ist Copernicus, was wir zusammen mitder Europäischen Kommission machen, ist für Services auch ein sehr erfolgreiches Projekt.Wir haben noch die meteorologischen Systeme, die wir ganz spezifisch für dieWettervorhersage zum Beispiel auch entwickeln.Aber gerade die Earth Explorers sind dazu da, um wirklich wissenschaftlicheFragen, sagen, fundamentale wissenschaftliche Fragen zu beantworten.Und bei Earthcare hat sich schon in den 90er Jahren die Frage gestellt,wie beeinflussen eigentlich Wolken und Aerosole, das sind diese kleinen Teilchen,die in der Luft fliegen, das kann Dunst sein, das kann Staub sein,das kann kleine Salzpartikel sein, wie beeinflussen die das Klima?Das war so eine Fragestellung, die sich schon damals gestellt hatte.

Tim Pritlove

Oder Vulkanasche.

Thorsten Fehr

Oder Vulkanasche zum Beispiel.

Tim Pritlove

Genau. Ich hatte auch schon mal hier eine Sendung gemacht zur Atmosphäre,wo natürlich die Aerosole auch eine große Rolle gespielt hat.Damals mit Bernadette Weinzierl, die zu den Wissenschaftlerinnen gehörte,die damals den unaussprechlichen isländischen Vulkan und die Auswirkungen davon untersucht haben.

Thorsten Fehr

Ah ja, Eyjafjallajökull.

Tim Pritlove

War das jetzt auch richtig oder war das nur so getan? Ich glaube,es war einigermaßen okay.

Thorsten Fehr

Bernadette ist jemand, mit der ich auch im Institut war.

Tim Pritlove

Ah ja, okay, alles klar. Ja, genau.Also Aerosole spielen eine große Rolle und Wolken spielen eine große Rolle,das ist ja vollkommen klar.Aber was weiß man denn dann noch nicht? Also ich meine, was ist sozusagen jetztder Trigger, dass man sagt, okay, jetzt brauchst du ja auch nochmal eine neue Mission?

Thorsten Fehr

Also wir alle kennen natürlich Wolken und Wolken ist das, was uns ja auch ständig umgibt.Wenn wir an den Himmel schauen, meistens, so in meinem Fall in Holland,da sehen wir ständig Wolken, meistens regnet es auch aus denen.Das heißt, im Prinzip sind Wolken etwas, was wir eigentlich kennen und die Physikder Wolken ist auch etwas, was wir kennen.Schon über Jahrzehnte, Jahrhunderte auch schon uns genau anschauen.Aber eine Sache, die nie ganz klar war, ist, wie beeinflussen Wolken auch das Klima?Wir wissen ja zum Beispiel, dass Treibhausgase einen sehr deutlichen Einflusshaben auf die Klimaentwicklung.Wir kennen das sehr wohl, dass wir zum Beispiel unsere Klimagasemissionen auchreduzieren müssen oder auf jeden Fall, um das Klima zu stabilisieren oder besser zu machen.Aber der Einfluss von Wolken und Aerosolen auf das Klima ist etwas,was nicht ganz so klar ist. Weil Wolken sind sehr schwierig zu greifen.Wir wissen alle, Wolken sind schwierig zu greifen.Wie die entstehen, wo sie entstehen und wie sie das Licht, was von der Sonnekommt, reflektieren oder auch die Wärmestrahlung, die von der Erde abgestrahltwird, auch wieder zurückhalten.Das sind so die Effekte. Und nachdem Wolken sehr komplex sind,wir wissen das, wenn wir an einem Sommerabend den Himmel anschauen,dann sieht man Wolken, die weit oben sind, Zirnenwolken, diese Wolken,die wirklich nur ganz dünn zu sehen sind.Man kann Gewitterwolken sehen, man kann Schönwetterwolken sehen.Und all diese Wolken haben einen anderen Einfluss auf die Abstrahlung der Erde,auf die Einstrahlung von der Sonne.Und das ist, was die Sache so sehr komplex macht.Also der ganze Zusammenhang zwischen Aerosolen, wie sie die Wolkenentstehung auch beeinflussen.Und wie das dann auf den Strahlungshaushalt der Erde zurückfällt,das sind die Punkte, die einfach immer noch sehr, muss man sagen,nicht so genau zu wissen sind. Die sind noch nicht so sehr bekannt.Und das ist auch in den Klimaberichten immer wieder zu sehen.Bis vor einigen Jahren hieß es zum Beispiel, dass gaben diese Wolken-Aerosol-Klima-Auswirkungen,die am wenigsten bekannten, am wenigsten gut eingeschätzten Bereiche unserer Klimaforschung sind.Das hat sich in den letzten Jahren ein bisschen verändert, aber es ist immernoch so, sodass wir hier einen großen Wissensnachholbedarf haben.

Tim Pritlove

Und gab es denn nicht schon auch Missionen, Raumfahrtmissionen,die sich der Wolkenthematik angenommen haben bisher?

Thorsten Fehr

Auf jeden Fall. Ich meine, die meisten oder sehr viele zumindest von den meteorologischenSystemen, die schauen sich natürlich auch Wolken an. Das ist ganz klar.Das wollen wir auch machen. Aber was wir hier noch weitermachen wollen,ist die ganz spezifische Wolkenentstehung auch sich anzuschauen.Es gab schon Missionen davor. Unsere NASA-Kollegen hatten zwei Missionen.Fliegen, die sehr ähnlich sind wie EarthCare.Das eine ist der CloudSat, das war ein Wolkenradar, was geflogen worden ist,sehr erfolgreich und auch ein LIDAR, da kommen wir auch später dazu,wenn wir dann die Instrumente betrachten.Das heißt, ähnliche Missionen wurden auch schon geflogen.Aber diese Missionen waren zum Beispiel auf zwei verschiedenen Plattformen.Das waren andere Systeme und mit EarthCare versuchen wir das nochmal deutlich besser zu machen.Wir bauen natürlich auch auf diese Informationen auf, aber der Satellit,den den wir haben, erweitert das Wissen noch deutlich.

Tim Pritlove

Und wann ist jetzt das erste Mal darüber nachgedacht worden?Also was ist sozusagen jetzt, wann ging es los?

Thorsten Fehr

Wann ging es los? Es ging los vermutlich in den frühen 90er Jahren,wenn die ersten Ideen kommen.Das heißt, den Zeitraum von der ersten Idee, wo ein paar Wissenschaftler,so wie wir jetzt auch, am Tisch sitzen und sich unterhalten,was wird benötigt, wo sind denn wirklich die Punkte, wo unser Wissen erweitertwerden muss, um die Welt besser zu verstehen,bis zu dem Zeitpunkt jetzt, da kann schon mal ein paar Dekaden auch vergehen.Also sprich, die Abfolge war, wie gesagt, Wissenschaftler unterhalten sich,sie entwickeln ein Konzept,Und dann können Sie mit dem Konzept natürlich auch zu ESA gehen.Das ist praktisch der Werdegang.Und hier ist es dann so gewesen, dass ungefähr 2001 das EarthCare-Konzept,wie wir es jetzt sehen, wurde vorgeschlagen. Der ESA als ein EarthExplorer,als eines der Missionen, die ganz spezifische wissenschaftliche Fragen auch beantworten.2004 wurde es dann ausgewählt in die Implementierungsphase. Das heißt,davor waren noch andere Missionen auch noch mit dabei.EarthCare wurde ausgewählt, um dann weiter aufgebaut zu werden.Ja und seit 2004 bauen wir die Mission auf.Das heißt, es sind vermutlich jetzt dann 30 Jahre, dass von der ersten Ideebis wo wir den Launch haben, hoffentlich jetzt dann bald Ende Mai,aber so lange dauert das, bis es vom Konzept zum wirklichen ersten Datensatz auch kommen kann.

Tim Pritlove

Mhm. Und die Kooperation mit JAXA, war die dann sozusagen von Anfang an da oderhat man sich da später erst so entschlossen?Also wie kommt das dann sozusagen, das waren jetzt so eine Mission auch konkretmit einer anderen Agentur zusammen plant?

Thorsten Fehr

Das ist natürlich auch das Schöne an solchen Missionen, sowas wächst ja auch.Das heißt, der erste Vorschlag, der gekommen ist von den Wissenschaftlern,war die sogenannte Earth Radiation Mission, IRM.Und diese Mission hatte noch keinen Lachseanteil dabei. Und natürlich suchtman immer wieder auch nach Kooperationen, nicht nur die Wissenschaft.Die Wissenschaftler arbeiten immer sehr, sehr eng miteinander.Es ist wirklich ein globaler Austausch der Ideen.Aber auch auf der Agenturseite war das Bestreben, hier eine Kooperation zu finden.Und das kam dann so, dass die japanischen Kollegen Erfahrung hatten mit einemMesssystem, was eben in Europa nicht so bestanden hat, mit dem Wolkenradar.Und hier wurde dann praktisch vorgeschlagen, ja, die Japaner kamen,wir haben dieses Wolkenradar, mit dem wir eure Mission noch besser aufbauenkönnen. Das war auch etwas, was notwendig ist.Und dementsprechend haben dann die Japaner das Wolkenradar für unser System geliefert.Das heißt, die Systeme, die wir auf Earthcare fliegen, sind vier Hauptinstrumente.Drei davon sind europäisch.Eins davon ist von den japanischen Kollegen.

Tim Pritlove

Mhm.

Thorsten Fehr

Und gleichzeitig haben die Japaner auch dann um die Mission herum auch ihrenwissenschaftlichen Bereich mit aufgebaut.Das heißt, wir haben also auch hier einen sehr regen Austausch zwischen deneuropäischen und den japanischen Kollegen, wie es auch sein soll.Das ist Wissenschaft. So muss es funktionieren.

Tim Pritlove

Und dann ging es 2014 los.

Thorsten Fehr

2004 ging es los mit dem Bauen.

Tim Pritlove

Mit dem Bauen, aber 2014 sollte eigentlich der Start sein. Darauf wollte ich hinaus.

Thorsten Fehr

Ja, ich glaube sogar 2013 hätte es zum ersten Mal der Start sein müssen.Als ich zur ESA gekommen bin, war das glaube ich noch 2013.Manche Dinge sind etwas komplizierter, als man am Anfang sich denkt.Und deswegen hat es hier auch länger gedauert, bis wir es geschafft haben,wirklich alle technischen Probleme zu lösen.Manchmal dauert es länger.

Tim Pritlove

Aber welcherlei Art waren jetzt sozusagen diese Probleme?Also was genau war jetzt schwierig? War es ein Problem, die richtige Raketezu finden? Das ist ja oft, oder?

Björn Frommknecht

Also ich glaube, bei Earthcare haben wir eine schöne Sammlung an Problemen, die wir gelöst haben.Also natürlich war es erstmal technisch einfach schwierig, die Instrumente zu bauen.Also zum Beispiel das Instrument für die Aerosole ist ein UV-Laser, ein LiDAR-Instrument.Und es ist einfach sehr schwierig, so ein Instrument weltraumtauglich zu machen.Also das UV-Laser bedeutet, es ist hohe Energie.Das heißt, wenn kleinere Verschmutzungen auf der Optik sind oder so,dann verschmutzt sich das und ist nicht mehr benutzbar.Also das stellt sehr hohe Anforderungen schon allein, um nur die Komponentenzu bauen und dann zusammenzustellen, testen und so weiter.Und das dann funktionsfähig über eine längere Zeit im Weltraum zu halten, ist nicht sehr einfach.Und wir sind, wenn es dann hoffentlich funktioniert,die ersten, die das über längere Zeit fliegen, wenn man absieht von der Eolus-Mission,die ja Windmessungen mit einem UV-Laser, mit einem weltraumtauglichen UV-Laser gemacht hat.Und das hat einfach immer wieder zu Verzögerungen geführt.Je näher man dann kommt, um Teile des Instruments zu fertigen.Zusammenzufügen, desto mehr Probleme kommen dann auch ans Licht,die man dann in den Griff kriegt, aber halt leider unvermeidlich Verzögerungen in Kauf nehmen muss.Was das japanische Instrument angeht, da gab es, wenn ich mich recht erinnere,der Tsunami hat die Fabrik zerstört, in der Teile des Instruments gebaut werden.Und dann muss man eben die Teile, also zuerst mal die Fabrik wieder aufbauensozusagen, die Produktionsanlagen und dann die Teile wieder bauen.Ja, das hat natürlich, das war glaube ich mindestens ein Jahr Verzögerung,wenn ich mich recht erinnere.

Tim Pritlove

Nur ein Jahr?

Björn Frommknecht

Also mindestens, es war vor meiner Zeit, da war ich noch nicht dabei.

Tim Pritlove

Das ist mich ja sehr überrascht schon.

Björn Frommknecht

Aber ja, also das war so eine Serie an, sagen wir mal, Ereignissen und natürlich in letzter Zeit,was für uns auch unerwartet war, der Ukraine-Krieg, der uns gezwungen hat,den Launcher zu wechseln, zweimal.War eigentlich eine Sojus. War eigentlich eine Sojus, soweit so gut,alles dafür getestet und haben gedacht, das ist eingetütet, wenn wir mal soweit sind, kann eigentlich nichts mehr passieren.War dann aber nicht so und dann hieß es, okay, wir gehen auf Vega-C,europäische Rakete, aber da war es einfach so, dass wir so am Limit waren vonder Spezifikation der Oberstufe.Sowohl die Größe, wir hätten sozusagen Aussparungen in die Abdeckung machenmüssen, um den Satellit überhaupt reinzukriegen und auch, weil wir so schwer und so groß sind,war das einfach nicht sicher, ob das überhaupt klappt und deswegen haben wirja dann Gott sei Dank die Erlaubnis bekommen, auf,Falcon 9 zu wechseln, als,Rakete, aber auch da ist es nicht so, man kann nicht einfach Rakete wechseln,sondern es kommt ja immer wie die einzelnen Raketen verhalten sich unterschiedlich,was die Geräusche angeht, Vibrationen und so weiter. Die Kräfte, die beim Start wirken.Und das kann natürlich negative Auswirkungen auf die sehr empfindlichen Instrumente haben.Und da muss man dann erstmal sicherstellen, dass alles den Start gut überstehtund dann auch nach dem Start so funktioniert wie geplant. Also das war eben,wir sagen immer, ÖSKR ist wirklich wie eine Achterbahn der Gefühle.Immer wenn wir denken, wir haben es jetzt, dann kommt wieder was Neues.Deswegen, wir sind bereit für alles.Im Moment sieht es sehr gut aus. Der Start ist quasi morgen,das ist in eineinhalb Monaten. Aber wir sind gespannt, was dann als nächstes kommt.

Tim Pritlove

Genau, wir sprechen jetzt hier gerade im März 2024 und für den Mai besteht sozusagendie Hoffnung, dass der Start stattfindet.Stattfindet. Aber dieser Wechsel der Träger, das interessiert mich jetzt nochmalgerade aus dieser Missionsleiter-Perspektive.Ich meine, ihr werdet ja dann vorher sehr viel mit den Russen zusammengearbeitethaben, die halt diese Sojus betreut haben.Das ist ja auch, das ist ja jetzt nicht nur die Abarbeitung von so einer technischen,Checkliste, sondern das sind ja auch Leute, mit denen man wahrscheinlich überJahre auch schon zusammengearbeitet hat.Und ich meine, die Leute, die da in der russischen Raumfahrt arbeiten,sind ja nun nicht unbedingt jetzt diejenigen, die daran Schuld tragen,dass das dass alles jetzt ganz anders ist.Jetzt muss man sozusagen von heute auf morgen letztlich auf ein amerikanisches Team wechseln.Das ist ja dann auch kulturell, nehme ich an, schon ein Shift,gerade weil jetzt auch SpaceX natürlich als rein privates Unternehmen wahrscheinlichnochmal ein ganz anderes Grundverhalten an den Tag legt.Wie war das so für euch? Ist das so, Raumfahrt, alle kennen sich,Und das läuft schon und dann geht das von heute auf morgen oder muss man dannauch Änderungen am eigenen Projekt in irgendeiner Form vornehmen,ein neues Team aufstellen oder was hat das für Auswirkungen?

Björn Frommknecht

Also rein formell funktioniert das natürlich so, wir haben einen Hauptvertragspartner,der auch dafür verantwortlich ist, den Satellit zu bauen und über den wir dannauch den Start sozusagen machen.Kaufen, wenn man das so w ill. Wer ist der Partner? Das ist Airbus Friedrichshafen.Das hat sich nicht geändert, aber was sich da natürlich geändert hat,ist klar, es gibt eine ganz andere Unternehmenskultur oder das,was ziemlich schnell klar geworden ist bei SpaceX, das ist für die ein Staat,das ist für die nichts Besonderes mehr und man ist einfach ein Kunde unter vielen.Die haben so viel Geschäft, dass man, gibt es keinen Raum für Sonderwünscheoder so, sondern man muss sich halt deren Rhythmus anpassen,auch was zum Beispiel die Bekanntgabe von Startdaten und so weiter gibt.Ihre Abläufe sind, sagen wir mal, inzwischen gut strukturiert und gut eingelaufenund da machen die keine Ausnahmen normalerweise, nur weil wir sagen,okay, wir sind jetzt die ESA und wir haben eine tolle Mission und sagen,okay, wenn ihr nicht wollt, dann nehmen wir halt einen anderen. Also, wollt ihr, oder?Das hieß natürlich auch, dass wir zum Beispiel bei den Preisverhandlungen fürden Start hat, da gab es nicht viel Spielraum, sondern es war halt ein bestimmter Preis.Das war auch eine große Arbeit vom Projektteam, auch den finanziellen Aspektzu regeln, weil man natürlich für Soyuz zum Beispiel hat man schon einen Teil dann ja auch bezahlt.Es ist ja nicht so, dass man erst am Ende nach einem erfolgreichen Start zahlt,sondern da fließen ja auch größere Summen schon, nicht alles Gott sei Dank,aber das alles muss gehandelt werden Und dazu kommt dann eben auch noch,dass es eben ein anderes Team ist, andere Abläufe.Gut, man muss dann nicht zum Beispiel nach Kourou den Satellit transportieren,sondern nach Amerika, Einfuhr, Zölle etc.Also es gibt da einige Änderungen, die man nicht vorhersehen kann,aber im Endeffekt haben wir es dann geschafft und es war ja auch nicht das ersteMal, dass die ESA-Raketen mit SpaceX startet, sondern da gab es ja schon Vorläuferund da haben wir uns natürlich dann auch abgesprochen mit den Kollegen.

Thorsten Fehr

Es macht natürlich auch programmatisch einen großen Unterschied.Ich meine, natürlich als europäische Raumfahrtagentur ist unser Ziel natürlichauch mit einer europäischen Rakete unsere Satelliten in den Orbit oder in den Saal zu bringen.Und das ist natürlich auch etwas, wo wir umdenken mussten, dass wir sagen,okay, können wir rausgehen?Wer kann denn das anbieten? Und hier muss man sagen, da haben auch im speziellenFall von Earthcare uns die Mitgliedstaaten auch durchaus unterstützt.Also es war natürlich klar, am Anfang wollten die auf ihre Seite,dass wir nach Sturios auf Vega-C gehen, einfach um sicherzustellen,dass auch hier europäische Systeme verwendet werden.Aber aufgrund auch der Notwendigkeit der Messung.Deswegen konnten wir dann auch unsere Mitgliedstaaten davon überzeugen,dass wir eben auf einen kommerziellen, auf einen amerikanischen Launcher auch gehen.Und es ist auch wichtig zu sehen, dass wir hier die Flexibilität auch haben.Wenn Sachen notwendigerweise gemacht werden müssen, wenn was passieren muss,dann finden wir auch einen Weg.Also es ist nicht, dass wir hier ganz verbotprogrammatisch sagen,es muss aber so sein, sondern wenn wir müssen, dann können wir auch anders denken.

Tim Pritlove

Ja, Euclid, das Weltraumteleskop, das vor kurzem gestartet ist,hat ja im Prinzip dieselbe Geschichte gehabt.Auch da sollte es ja mit einer Sojus hochgehen und ist dann am Ende mit SpaceXerfolgreich gelauncht worden.Das steht euch dann sicherlich auch bevor. Ich bin da ganz zuversichtlich.Jetzt sind wir ja noch vor dem Start, aber mich würde trotzdem kurz interessieren,was ist jetzt die konkrete Raumfahrtmission?Also wohin geht die Reise mit dem Satelliten?In was für einen Orbit soll er denn nun kommen und warum und wie kommt er da hin?

Björn Frommknecht

Okay, also die Bahn ist polare Bahn.Das heißt, man fliegt vom Nordpol zum Südpol oder vom Südpol zum Nordpol, je nachdem wie rum.

Tim Pritlove

…ist nur ein ein Katzensprung…

Björn Frommknecht

Weil sich dann einfach die Erde drunter wegdreht. Also typisch für Erdbeobachtungsmissionen,damit man polare Orbits hat. Im Prinzip eine komplette Abdeckung der Erde, beobachtungsmäßig.Bahnhöhe sind 400 Kilometer, relativ niedrig.Und es heißt Sonnensynchron. Das bedeutet, dass die Bahnebene sich einmal imJahr um sich selber dreht, damit immer Sonne auf die Solarpanels scheint,weil wir einen sehr hohen Energiebedarf haben. Wir haben aktive Instrumente.

Tim Pritlove

Also immer scheint sozusagen.

Björn Frommknecht

So viel wie möglich. Man muss ja korrekt sein. Es macht bei den Jahreszeiten einen Unterschied.Es gibt dann auch Phasen, wo wir quasi Eklipsen haben.Also wenn wir durch den Schatten fliegen, wo wir ein bisschen weniger haben,aber immer noch so, dass die Batterien voll bleiben praktisch und dass wir keinen Energiemangel haben.Wir brauchen ungefähr 1,7 Kilowatt an elektrischer Energie. Das ist relativ viel Energie.Für so einen normalen Erdbeobachtungstatelliten ist das schon,also unser Solarpanel ist, wenn ich es richtig, jetzt hoffe ich,ich erinnere mich richtig, ist glaube ich elf Meter lang.

Thorsten Fehr

Elf und ein halb Meter.

Björn Frommknecht

Und das ist schon größer als, jetzt sagen wir mal, bei den normalen.

Tim Pritlove

Was wäre so ein typischer Strombedarf?

Björn Frommknecht

Ja, unter einem Kilowatt vielleicht, um Größenordnungsmäßig.Aber wir haben eben zwei aktive Instrumente und dann verdoppelt sich das fast.

Tim Pritlove

Okay. Okay.

Björn Frommknecht

Und am energiehungrigsten sozusagen ist der LIDAR, der Laser.Aber auch das Radarinstrument hat fast gleich so viel.

Tim Pritlove

Das heißt, der LIDAR wird dann nach Norden oder nach Süden gestartet?

Björn Frommknecht

Der wird dann, wenn ich mich richtig erinnere, nach Süden gestartet.Also wir starten von Kalifornien aus und fliegen dann Richtung Antarktis.Also wir fliegen sozusagen, wenn man es so einfach sehen will,von oben nach unten, von Norden nach Süden runter.Und Sonnensynchron heißt auch, dass wir dann immer zur selben lokalen Zeit amselben Ort sozusagen vorbeifliegen.Ich glaube, wir haben 14 Uhr.

Thorsten Fehr

Ja, und 14 Uhr ist auch wichtig, weil wir wollen ja uns Wolken anschauen.Und wir wissen, dass es auch bei der Entstehung von Wolken über den Tagesganghinweg auch immer Zeitpunkte gibt, wo es mehr oder weniger Wolken gibt.Das heißt zum Beispiel morgens haben wir relativ wenige Wolken.Das heißt zum Beispiel auch viele Satelliten, die keine Wolken haben wollen,die praktisch nur mit der Kamera die Erde beobachten, die wollen eigentlichlieber morgen fliegen, Irgendwann hat es weniger Wolken.Wir sind genau im umgekehrten Fall. Wir wollen eigentlich Wolken haben.Das heißt, wir haben für unseren Satelliten 14 Uhr ausgesucht als die lokaleZeit, in der wir praktisch über die Erde messen.

Tim Pritlove

Also 14 Uhr, also immer da, wo man ist, ist es gerade 14 Uhr?

Thorsten Fehr

Das muss man sich so vorstellen, ja.

Tim Pritlove

Also ich meine, so mit Uhrzeit und wenn man über die ganze Welt fliegt, ist ja so eine Sache.

Thorsten Fehr

Wir können sagen, dass praktisch, wenn immer wir den Äquator bei Tageslichtüberqueren, ist es 14 Uhr. Und die Erde dreht sich praktisch unten durch.

Björn Frommknecht

Das ist der Zeitpunkt der Äquatorüberquerung. Da ist es am Äquator.

Thorsten Fehr

Am Äquator ist es 14 Uhr.

Tim Pritlove

In der jeweiligen Zeitzone oder hier?

Thorsten Fehr

Lokal. Es ist immer in der lokalen Zeit. Ansonsten, die Wolken halten sich janicht an die globale Zeit.

Tim Pritlove

Und 14 Uhr ist sozusagen so der optimale Wolkenzeitpunkt?

Thorsten Fehr

Das ist ein sehr optimaler Wolkenzeitpunkt.

Tim Pritlove

Warum ist das ein optimaler Wolkenzeitpunkt?

Thorsten Fehr

Das ist praktisch, bevor auf der Landmasse die Konvektion einsetzt.Das heißt, wenn wir uns Europa anschauen, das ist ja bloß ein kleiner Teil derWelt. Die Tropen sind natürlich der größte Teil der Welt.Und hier ist es so, dass die Konvektion am frühen Nachmittag einsetzt.Wir wollen praktisch dieses Einsetzen auch der Konvektion, auch diese Wolkenmitnehmen. Auf der anderen Seite...

Tim Pritlove

Mit Konvektion meinst du?

Thorsten Fehr

Oh, Konvektion, Entschuldigung. Konvektion bedeutet, wie sich die Wolken entstehen.Wir kennen das ja alle auch bei uns an einem schönen Sommertag.Wenn wir mal einen richtigen Sommer haben, dann entstehen immer am Nachmittagdie Gewitter. Das ist der ideale Sommerfall.Am Nachmittag entstehen Gewitter und das ist das Entstehen von diesen Wolken.Es muss nicht mal gleich Gewitter sein.Das nennen wir Konvektion. Das heißt, die Luft steigt vom Boden in die Höheund bildet dabei Wolken aus. Und das passiert in den Tropen eben ungefähr um diese Uhrzeit auch.Umgekehrt, die Wolken über dem Meer bilden sich meistens am Vormittag.Das heißt, wir nehmen das auch noch mit. Das heißt, diese 14 Uhr sind im Prinzipder optimale Zeitpunkt, um vom Satelliten aus Wolkenfelder zu betrachten.Du schaust noch ein bisschen kritisch.

Tim Pritlove

Aber Ich versuche es mir nur gerade so vorzustellen, wie man so auf diese Optimierungkommt, aber es ist ja nachvollziehbar Also man will natürlich irgendwie nichtgenau dann irgendwo langfliegen, wenn da keine Wolken sind Genau.

Thorsten Fehr

Wir wollen ja Wolken vermessen und deswegen müssen wir uns das so ein bisschenoptimieren, wo finden wir den Zeitpunkt an dem die Wolken da sind nicht zu viele,nicht zu wenige, damit wir das auch alles schön bestimmen können.

Tim Pritlove

Weil es halt hier in dieser Mission auch konkret um das Untersuchen der Wolken geht.Es geht jetzt hier nicht so sehr um festzustellen, ob da Wolken sind oder nicht,sondern man will eigentlich so viel Wolken sehen, wie es nur irgendwie geht,weil man sie sich genau anschauen möchte.Weil bei anderen Erdbeobachtungen will man halt alle Wolkenfelder sehen oderWettersatelliten wollen natürlich sozusagen auch sehen, wenn da keine Wolken sind.Also das ist glaube ich schon etwas, was man auch im Kopf haben muss,wenn es jetzt hier sozusagen um das ganze Design geht.So gesteuert wird das dann alles von Von Darmstadt aus?

Björn Frommknecht

Genau, also die Flugkontrolle ist in Darmstadt. Das heißt, der Satellit wirdhier von dem Kontrollzentrum in Darmstadt ausgeflogen, kann man sich so vorstellen.Die Kommunikation mit dem Satelliten findet dann über Bodenstationen statt,die auf der Erde verteilt sind. sind.Vorzugsweise nimmt man welche, die an den Polen sind, wenn man kann,weil die einfach dann jeden Vorbeiflug auch sehen.Weil wir fliegen jedes Mal, bei jedem Umlauf fliegen wir über die Pole und dasheißt, da kommen wir dann vorbei und da kann man dann sowohl Daten runterladen,also die wissenschaftlichen Daten.

Tim Pritlove

Also Pole heißt jetzt nicht am Nordpol, sondern halt möglichst weit nördlich, so Kiruna oder so.

Björn Frommknecht

Svalbard zum Beispiel, was ja schon relativ weit nördlich ist,auf jeden Fall nördlich vom Polarkreis, wenn man kann.Genau am Nordpol Pol nicht, das ist richtig, da gibt es keine Station.Aber es gibt eben, auch in Kanada zum Beispiel, je näher am Pol,desto besser für die Station.Und das ist auf jeden Fall ein Geschäft, das sich ausweitet.

Tim Pritlove

Und am Pol kann man ja nicht so, ist das Feuerland?

Björn Frommknecht

Trollstation.

Tim Pritlove

Auf der Antarktis?

Björn Frommknecht

In der Antarktis ist es natürlich schwieriger zu erreichen, logistisch und so weiter.Datenverbindungen, da muss man dicke Kabel legen. Und das ist schwieriger in der Antarktis.

Tim Pritlove

Heißt die Station Troll?

Björn Frommknecht

Troll, ja.

Tim Pritlove

So wie der Troll, ja?

Björn Frommknecht

Wie der Troll, ja. Ich glaube, es gibt keine Trolle. Ich war noch nicht dort, das weiß ich nicht.Aber Pinguine wahrscheinlich.

Tim Pritlove

Ja, wahrscheinlich.Okay, das heißt, da werden dann halt die Daten eingesammelt und ich vermutemal, da kommen auch eine ganze Menge Daten runter.

Björn Frommknecht

Ja, das ist richtig. Also wir liegen ungefähr, um eine Größenordnung zu geben,ungefähr bei 60 Gigabyte pro Tag alles zusammen.

Tim Pritlove

60 Gigabyte pro Tag?

Björn Frommknecht

Ungefähr, ja.

Tim Pritlove

Okay, und wie viel Ausfall kann man sich dann erlauben, sollte es mal Problememit der Datenstation geben?

Björn Frommknecht

Also unser Ziel bei unseren Wissenschaftsmissionen ist, dass wir eigentlichkeinen Ausfall haben wollen. Wir wollen das wirklich maximieren.

Tim Pritlove

Aber ich meine, wäre jetzt sozusagen eine Bodenstation mal für eine Weile nichtin der Lage, die Daten anzunehmen, wie viel kann der Satellit zwischenspeichern?

Björn Frommknecht

Ah okay, da sind wir glaube ich bei fast zwei Tagen, wenn ich mich recht erinnere.Also da ist eine gewisse Toleranz und wir haben zwei Bodenstationen für dieDaten allein, also die Wahrscheinlichkeit, dass wir da was überschreiben,ist eigentlich relativ gering.

Tim Pritlove

Und die 60 Gigabyte sind dann sozusagen jetzt also brutto, was man am Ende rausbekommt?

Björn Frommknecht

Die Rohdaten sind weniger, das sind alle Produkte zusammen, also quasi alleVerarbeitungsstufen zusammengerechnet, japanische Produkte, europäische Produkte,also wirklich komplett global.

Tim Pritlove

Aber ist das jetzt sozusagen der reine komprimierte Datenstrom oder ist dasdas, was man am Ende erhält?

Björn Frommknecht

Der komprimierte Datenstrom sind vielleicht ungefähr 10 Gigabyte.Das ist deutlich weniger.

Tim Pritlove

Ja, klar. Gut, das heißt, aber auch 10 Gigabyte muss man natürlich erstmal wegkriegen.Ich meine, wie lange dauert so ein Polarer Orbit letztlich?

Björn Frommknecht

Ungefähr eineinhalb Stunden. So ein Überflug über eine Bodenstation dauert einpaar Minuten, fünf, sechs Minuten, zehn Minuten maximal, kommt drauf an.Die Länge variiert ein bisschen, aber das reicht locker aus,um die Daten runterzuladen. und dann werden sie im Prinzip in das Datenverarbeitungszentrumübermittelt und dann prozessiert.Wir haben ja einen Nutzerkreis, dem es wichtig ist, die Daten so schnell wiemöglich zu bekommen und das ist die Wettervorhersage.Wir haben ja mit ECMWF, dem Zentrum, eine Zusammenarbeit, wo wir dann die Datenvon den aktiven Instrumenten so schnell wie möglich geben wollen,um dann die Wettervorhersage zu verbessern.

Tim Pritlove

Was ist das für eine Organisation? EWF?

Björn Frommknecht

European Center for Medium Weather Forecast, ECMF.

Thorsten Fehr

Gibt es auch auf Deutsch. Europäisches Zentrum für Mittelfristvorhersage.

Björn Frommknecht

Ich bin schon zu lange... Genau.

Tim Pritlove

Ja, okay.Das heißt, es ist eben nicht so, dass man jetzt nur Wissenschaft in dem Sinnemacht, sondern die Daten, die in dem Moment auch akut sinnvoll sind für dieWetterbeobachtung, werden auch noch mit ausgeschieden.

Björn Frommknecht

Das ist richtig. Also da haben wir sozusagen eine operationelle Anwendung,so könnte man das bezeichnen, was über unsere ursprünglichen Missionsziele hinausgeht.Der schöne Nebeneffekt dabei ist, dass in dem Moment, wo die Kollegen das inihre Wettermodelle einspeisen, sehen die sofort, wenn da was nicht stimmt.Wenn die Daten, sagen wir mal, irgendwelche Abweichungen haben,sich anders sind als sonst, dann würden die das sofort sehen und können unsdas als Rückmeldung geben, was natürlich für uns super ist. Das ist sozusagenwie ein Frühwarnsystem.Bevor wir die Daten großartig verarbeitet haben, würden die schon sehen,okay, da können es Probleme geben. Müsst ihr genauer reinschauen.

Tim Pritlove

Was könnte da schief gehen?

Thorsten Fehr

Es kann alles mögliche schief gehen. Es kann in der Prozessierung schief gehen.Aber ich möchte nochmal kurz auf das ICNRBF, auf das Europäische Zentrum fürMittelfristfähigkeit zurückkommen.Die benutzen unheimlich viele Daten. Die können bodengespülten sein,die klassische Wetterstation.Das kann von Flugzeugen kommen, das kann aber auch von Satelliten kommen.Das heißt, die haben unheimlich viele Daten, die sie in ihren Vorhersagen verarbeiten.Wir nennen das assimilieren. Die nehmen die Daten und versuchen dann damit ihreVorhersagen zu verbessern.Und wenn jetzt ein Satellit oder ein Datenstrom, wie zum Beispiel EarthCare,nicht in das Schema passt, dann bekommen die sozusagen eine Warnung und sagen,schaut, bei euch funktioniert was vielleicht nicht richtig.Das kann auch sein, dass wir die Einzigen sind, die diese Daten zur Verfügungstellen und deswegen sind die besonders.Aber sehr häufig kann man auch sagen,okay, die machen so eine Art Qualitätsmonitoring, die checken das ab.Und das ist für uns natürlich extrem interessant, dass wir praktisch direkt,near real time nennen wir das, so praktisch fast zeitnah, auch diese Art derQualitätskontrolle bekommen.Die vergleichen wirklich alle möglichen Datensätze untereinander,EarthCare ist eins davon und können dann direkt sagen, wo wir stehen.

Tim Pritlove

Und wie schnell landen die Daten dann dort? In Reading ist das.

Björn Frommknecht

Wettervorhersage funktioniert so, im Moment machen sie vier Prozessierungsläufeam Tag. Das sind sechs Stunden Zeitfenster.Und die Daten, wenn ich in einen Prozessierungslauf reinkommen will,dann dürfen meine Daten relativ zum Startpunkt nicht älter als sechs Stunden sein.Also hier dreht es sich wirklich um Stunden. Deswegen versuchen wir auch,auch eben jeden Überflug über den Pol, auch die Daten runterzuladen.Ist natürlich ein Kostenfaktor. Jeder Pass, wie man das nennt, hat seinen Preis.Aber wir versuchen wirklich, den Anteil der Daten, die wir mit dieser geringenVerzögerung liefern können, zu maximieren.

Tim Pritlove

Aber ich meine, das ist ja im Prinzip auch so ein Notfallsystem.Wie müsste man sich das so vorstellen?Sagen wir mal, ein Sensor dreht jetzt mal komplett frei. Und auf eine Art undWeise, wie man das jetzt nicht so ohne weiteres jetzt erstmal aus den Daten herauslesen kann,sondern ihr bekommt das eigentlich nur indirekt über die Meldung,also über die Übertragung der Daten zu dem ECMWF,langer Begriff, sozusagen mit. Also die stellen das dann fest.Wie lange dauert das, bis die...Und daraus sozusagen auch eine akute Warnung erzeugen. Und wie laut ist dieSirene, die dann hier losgeht?

Thorsten Fehr

Also es kommt darauf an. Wenn es Fehler sind, die, sagen wir,unmittelbar die Daten drastisch verändern,dann sehen wir das nicht nur da, das sehen wir nicht nur am Europäischen Zentrumfür Mittelfristvorhersage, sondern wir haben auch unsere eigenen,sagen wir, Qualitätskontrollen.

Tim Pritlove

Also wenn jetzt einfach sowas kaputt ist, dann merkt man sofort.Aber wenn das so eine Degradation ist über die Zahlen.

Thorsten Fehr

Genau, das sind die Punkte, die natürlich für uns sehr viel interessanter sind.Wenn was auf einen Schlag nicht mehr funktioniert, das sehen wir auch.Dazu brauchen wir kein ISMWF, dazu brauchen wir auch keine großartige,sagen wir mal, Analyse-Technik.Sondern hier geht es darum, wenn man sagt, okay, da ist so ein leichtes Drift drin,keine Ahnung, eine Temperaturveränderung auf dem Spiegel von dem LIDAR-Gerätoder irgendwelche Kleinigkeiten, wo man dann sagt, okay, über einen gewissenZeitrahmen, ihr fallt immer mehr raus.Und das ist das, was für uns eigentlich dann wirklich interessant ist.Und dann können wir auf unserer Seite anfangen zu überlegen,woran hängt es? Ist es eine Prozessierungssache? Ist es was vom Instrument?Und können dann auch entsprechend korrektive Maßnahmen auch starten.Und das ist wirklich hier eher diese mittelfristige Monitoring,diese Qualitätskontrolle, wo wir stark daran interessiert sind bei denen auch.

Björn Frommknecht

Na genau, also wenn man sozusagen will, die Gesundheit des Satelliten und derInstrumente, die wird von der Flugkontrolle auch überwacht und ebenso,sagen wir mal, grobe Aussetzer oder wirklich,wenn was kaputt gehen würde, das würden die auch sofort sehen, einfach an der,das nennt man dann die Housekeeping Telemetry, also die Gesundheitsdaten vondem Satellit, wenn man hier wirklich auf eine längerfristige Qualitätskontrolleund Sicherung abzielt dann.Also es ist quasi eine Ebene drunter.

Thorsten Fehr

Aber wenn ich nochmal ganz kurz auf die Wettervorhersage und EarthGal zurückkommen kann.Als die ersten Ideen kamen, das als Wettervorhersage, also für die Wettervorhersageauch zu verwenden, da habe ich meinen Kollegen gesagt, das funktioniert nie.Weil ich komme aus dem Bereich und das war 2007 ungefähr.Da hat ein sehr guter Kollege von mir, der leider verschrauben ist,aber diese Sachen angefangen hatte, der kam mit den ersten Ideen und ich habegesagt, das kannst du vergessen, das funktioniert nie. kann nicht funktionieren.Ich komme aus dem Bereich.Und hier einfach, du musst dir überlegen, du versuchst in ein numerisches Modellwas reinzupressen, was vielleicht gar nicht dahin kommt.Du hast eine Vorhersage und was die machen ist, die lassen es erstmal laufenund dann versuchen sie es zu verändern.Das heißt, sie versuchen es so hinzudrehen, dass es so ein bisschen wie die Messung auch aussieht.Und wenn du Temperatur oder Wasserdampf hast, dann ist es eine relativ einfache Sache.Das ist groß verteilt, das ist nicht wirklich sehr sehr lokal,aber wenn du versuchst eine Wolke irgendwo in ein numerisches Modell,in ein Wettervorhersagemodell reinzutun, wo sie gar nicht ist,wird es natürlich sehr schwierig, weil du kannst ja nicht irgendwie hier plötzlichganz viel Wasser entstehen lassen. Das lassen numerische Modelle nicht zu.Und dennoch haben die Kollegen vom Europäischen Zentrum für Mittelfristvorhersage,Entschuldigung, dass das so ein langer Name ist, die haben das dann über dieseJahre geschafft, die Modelle so auch zu verändern,dass sie hier jetzt auch auch EarthCare-Daten auch mit einlesen können.Also das ist, weil wir hatten schon die Frage gehabt, was sind denn die Dinge,die wirklich einfach nicht vorhersehbar waren und die Dinge,die entwickelt worden sind,ohne dass wir eigentlich jemals daran bei der Missionsdefinition so konkretdaran gedacht haben, das ist einer von den Dingen.Das ist wirklich dieses Assimilieren dieser Wolkendaten, insbesondere in einWetter-Frächer-Sage-Modell, istetwas, was wirklich auch mit EarthCare angefangen hat, auch ganz Neues.Und das ist wirklich auch, wo man sagen kann, die Wissenschaft hat hier einengroßen Schritt mit uns schon vor dem Launch auch schon gemacht.

Tim Pritlove

Bevor wir vielleicht auch konkreter mal auf die Instrumente zu sprechen kommen,nochmal so, die Inbetriebnahme eines Satelliten ist ja auch so ein Ding.Man fliegt ja nie los und kaum, dass das Ding das erste Mal über die Pole ist,schaltet man die Datenpumpe an, sondern man muss man ja erstmal sicherstellen,dass das auch alles irgendwie funktioniert und dass das eben auch belastbare Daten liefert.Zumal wenn man das erste Mal solcheDaten erhebt, hat man ja in dem Sinne überhaupt gar keinen Vergleich.Wie ist das jetzt hier geregelt? Also wie funktioniert da diese Inbetriebnahmeund diese Validierungsphase?Wie parametrisiert man das sozusagen? Also wie ist man sich sicher,dass es auch funktioniert?

Björn Frommknecht

Ich fange mal an mit dem Anschalten. Also das ist natürlich alles streng festgelegt,in welcher Reihenfolge man welche Teile des Satelliten aktiviert.Der erste Schritt ist immer Energieversorgung sicherstellen,das heißt das Solarpanel ausfahren. Dann fahren wir die Antenne vom japanischenInstrument, von dem Radar aus.Und dann werden sukzessive die Instrumente angeschaltet. In unserem Fall istes so, dass wir erst das Radiometer anschalten und das Radarinstrument,weil die keine Optik haben.Das heißt, die müssen nicht, wie man sagt, ausgasen erst mal,damit man sicherstellt, dass da keine Verunreinigungen sind,die sich einbrennen würden, wenn wir die anschalten.Das heißt, es gibt auch einen klaren zeitlichen Ablauf. Also am Anfang habenwir Daten vom Radar und vom Radiometer und dann ungefähr nach sechs Wochen schaltetman dann die optischen Instrumente ein und bekommt da dann die ersten Daten.Und zeitgleich mit unserem Start findet auch eine sehr große Validationskampagnestatt und da kann der Thorsten wahrscheinlich was dazu sagen.

Thorsten Fehr

Ja, also Valiation ist auch mein Thema so ein bisschen.In der Tat ist es so, dass wir die Instrumente anschalten und dann wollen wirnatürlich so schnell wie möglich auch sicherstellen, dass die Datenqualität auch gut ist.Und das machen wir, indem wir bodengestützt auch, wir nennen es Kampagnen, Experimente haben.Diese Experimente, das können bodengestützte Instrumente sein,die so ein bisschen ähnlich sind, wie was wir auf dem Satelliten haben,zum Beispiel ein bodengebundenes LIDAR-System, was nach oben schaut und so Wolken und Aerosole misst.Das kann ein Radarsystem sein, was so dieselbe Signalfolge hat,wie das, was wir auch am Satelliten fliegen. Das können auch Flugzeugexperimente sein und,Da haben wir eine ganze Menge erlaufen, die im Prinzip auch schon kurz nachdem Start von EarthCow auch anfangen.Das sind Experimente, wo wir auf dem Flugzeug praktisch Instrumente fliegen,die genauso oder ähnlich sind wie auf dem Satelliten.Und vielleicht sagt man sich, warum machen wir es dann nicht gleich mit demFlugzeug? Das Flugzeug kann bloß immer eine kleine Region abtasten und sindauch sehr teuer und sehr kompliziert aufzubauen.Aber wir haben diese Experimente, die uns dann auch sehr schnell sagen können,Wenn wir die Daten vergleichen, was vom Satelliten kommt, was wir von den besserkontrollierten Systemen am Boden oder im Flugzeug haben, können wir schon ganzschnell sagen, wie sieht die Qualität der Daten auch aus.

Tim Pritlove

Sind das Flugzeuge, die es ohnehin gibt oder sind das jetzt auch Flugzeuge,die für diese Mission konkret bestückt und ausgerüstet und vorbereitet und geflogen werden?

Thorsten Fehr

Das sind meistens Missionen, die Flugzeuge, die geflogen werden,sind Forschungsflugzeuge.Das heißt, wir haben als ESA keine eigenen Flugzeuge. Wir sind leider nichtin derselben Situation wie NASA, die eine ganze Flotte hat.Aber das DLR hat zum Beispiel, das DLR fliegt mit ihrem Harlow-Flugzeug,das ist eine Gulfstream, ein hochfliegendes Flugzeug, wo zum Beispiel jetztein Radarsystem und ein LIDAR-System drauf sind, die sehr ähnlich sind wie das,was wir auch auf Satelliten fliegen.Und die unterfliegen dann den Satelliten, das heißt, sie versuchen möglichstdas so abzustimmen, dass das Flugzeug unter dem Satelliten durchfliegt.Natürlich ist der Satellit viel, viel schneller, der macht wusch, fliegt vorbei,aber wir fliegen unten praktisch zum selben Zeitpunkt auch eine Linie ab undso können wir dann zum Beispiel die Wolkensignale, die Signale von den Wolken,die Signale von den Aerosolen auch eins zu eins vergleichen und können hierdann schon relativ schnell feststellen,was hier auch, wir nennen es geophysikalisch, was mit den physikalischen Parameternokay läuft oder auch nicht okay läuft.

Tim Pritlove

Muss man das noch irgendwie korrigieren? Also ist eine Messung von unten dannwirklich genauso wie von oben?Da hat man ja noch so ein Ozean meistens noch da drunter oder Erdmasse.Wenn man nach oben guckt, hat man halt den Himmel.

Thorsten Fehr

Also die ganzen Korrekturen, die versuchen wir natürlich schon im Vorhineinfeld auch einzubauen.Sprich, diese ganzen Algorithmen, diese ganzen Programme, die wir haben,um diese Produkte zu produzieren, die sind schon fertig.Die sind schon da. Wir sind noch hier ein bisschen hier und da drehen.Da werden wir wahrscheinlich auch nie aufhören. Das wird auch nach dem Startder Mission noch nicht beendet sein.Das heißt, diese ganzen Korrekturen im Prinzip haben wir schon.Und wenn alles gut geht, dann schalten wir das ein und alles funktioniert perfekt.Ich habe noch keine Mission gesehen, wo alles perfekt funktioniert hat.Das ist einfach so. Wir werden immer Überraschungen sehen.Und dafür braucht man eben auch diese Messungen am Boden. Und der Vorteil vonden Instrumenten am Boden ist,wir bauen die ein in das Flugzeug und wir messen und wir kommen zurück.Wir können uns die Instrumente dann sofort auch wieder am Boden anschauen.Wir können also sehr spezifisch sehen, wie die Qualität von den Flugzeug getragenen Instrumenten ist.Die können wir einfach nehmen und, wenn wir wollten, sogar auseinanderbauen.Das geht natürlich mit dem Satelliten nicht mehr. Das heißt,hier können wir nicht mehr direkt reingehen und das am Instrument verändernoder sagen wir mal sofort nachschauen, was denn vielleicht nicht funktioniert haben könnte.Das sind Dinge, die wir natürlich mit dem Flugzeuginstrument oder mit dem Bodeninstrument machen können.Da kann jedes Mal jemand da sein, der das Instrument repariert,wartet, genau nachschaut, die Datenqualität auch direkt vor Ort vermisst.Das sind Dinge, die wir ausnutzen, um eben die Qualität von den Satellitendaten zu verbessern.

Tim Pritlove

Wie lange wird diese Validierungsphase dann voraussichtlich dauern müssen,bis man sich dann sicher ist, dass es auch alles passt?

Thorsten Fehr

Also auch hier ist meine Erfahrung aus 20 Jahren, wir hören nie auf zu validieren. Das hört nie auf.

Tim Pritlove

Achso, das wird also am Laufen im Meter?

Thorsten Fehr

Das wird am Laufen gehalten.

Tim Pritlove

Okay, verstehe.

Thorsten Fehr

Unser Ziel ist es, dass wir dieersten Daten nach sechs Monaten an die Wissenschaftler weitergeben können.Aber das sind nur die Instrumentdaten. Das sind wirklich Daten,wo im Prinzip auch primär die Experten damit arbeiten können.Dann die, was wir die geophysikalischen Daten bezeichnen würden,wie zum Beispiel Wolkenhöhe, Wolkenwasser,Eis, Inhalte der Wolken, solche Dinge, die werden wir dann nach ungefähr neun Monaten rausgeben.Aber das sind dann primär dieProdukte, die aufgrund von einem oder zwei Instrumenten erstellt werden.Und dann gegen später haben wir eine ganze Reihe von Produkten,wo wir versuchen werden, alle Instrumentdaten, diese ganzen Datenströme in einProdukt hineinzuführen.Und da kommen wir vielleicht noch später zu, wenn wir von der Wissenschaft reden.Und das ist dann der nächste Schritt.Aber all diese Schritte haben alle ihre Vor- und Nachteile und die müssen immergecheckt werden, ob das auch funktioniert hat.Und deswegen die Validation werden wir durchgängig betreiben.Am Anfang etwas intensiver, das ist normalerweise so, aber dann später auch immer noch weiter.Wie gesagt, wir haben bei der ESA keine eigenen Flugzeuge. Wir haben auch keineeigenen bodengestützten Instrumente notwendigerweise. Aber wir arbeiten sehreng mit den Wissenschaftlern zusammen.Das heißt, wenn die eine wissenschaftliche Messkampagne haben,dann versuchen wir immer damit auch teilzunehmen.Und die Wissenschaftler sind sehr offen dafür, weil die wollen natürlich auchsicherstellen, dass die Daten, die von den Satelliten kommen,die ja auch global uns die Informationen geben, auch so gut wie möglich sind.

Tim Pritlove

Schauen wir doch mal konkret, was jetzt an Bord ist.Also was sind denn jetzt genau die Instrumente, die auf EarthCare dann die Arbeit übernehmen?Also wenn ich es richtig sehe, sind es derer vier? Ja, das ist richtig.

Björn Frommknecht

Wir haben vier Instrumente, zwei aktive, also die selber Strahlen absenden undaktiv messen können und zwei passive.Die aktiven Sensoren ist einmal, das heißt Atlet, Atmospheric LiDAR.Das ist ein europäisches Instrument, hauptsächlich in Toulouse gebaut,in Frankreich. Die sind da führend.Also ein Laserradar. Also kann man sich so vorstellen, wie wenn man eine Wohnungbesichtigt und mit so einem Laserentfernungsmesser die Größe messen will.Das ist dasselbe Prinzip, nur ist unser Laser nicht rot, sondern der ist imUV-Bereich, das heißt den sehen wir so nicht.Und der hat eben den Vorteil, dass er messen kann, wo Aerosole sind,also Staubwolken, Wasserdampf nicht, da muss ich aufpassen, genau.Zum Beispiel über dem Meer gibt es aber auch Aerosole vom Meerwasser,Vulkanausbrüche, Aschewolke und so weiter.

Tim Pritlove

Das muss UV sein, weil die Teilchen so klein sind? Hat das was mit der...

Björn Frommknecht

Genau, die Aerosole sind kleiner als Wolken, also Wassertröpfchen in Wolkenund ansonsten würden die nicht reflektiert werden.

Thorsten Fehr

Und dieses LIDAR, was wir haben, ist ein ganz besonderes, weil wir wollen damitnicht nur die Streuung an den Staubteilchen messen, nicht nur an Aerosolen messen,sondern wir wollen hier auch die Streuung im Prinzip an der freien Luft messen.Das ist das Entscheidende, dass wir hier ein System haben, was ziemlich einmaligist auf dem Satelliten, wo wir nicht nur die Teilchen messen,sondern wir messen im Prinzip auch, was von der freien Atmosphäre,von der Luft praktisch zurückgestreut wird.Und auch deswegen haben wir das UV, weil das ist da am effektivsten.Das ist ein bisschen ein schwieriges Konzept, aber aufgrund dieser Messung könnenwir nicht nur bestimmen, da ist was streut, nicht nur, dass da Teilchen in derLuft fliegen, sondern wir können auch noch damit sagen, was für Teilchen das sind.Und das ist wirklich auch eine der Neuerungen von ATLIT, dieses LIDAS, das wir haben.Dass wir nicht nur sagen können, da ist irgendwas und wir glauben,weil es über Meer ist, dass es dann Salz ist oder weil es über der Wüste ist,dass es dann Staub ist, sondern aufgrund dieser Messtechnik,dass wir sowohl die Rückstreuung von den Luftteilchen, also von den Luftmolekülen haben,wie auch die Rückstreuung von den festen Teilchen, von Aerosolen, die viel größer sind.Diese Kombination erlaubt uns festzustellen, was denn wirklich diese Aerosole sind.Wie gesagt, das kann Staub sein,das kann Sand sein, das kann Produkte sein, die durch Verbrennung entstehen,die durch Industrie entstehen und es ist wichtig für uns, dass wir diese Unterschiede kennen,weil all diese Teilchen sich wieder anders verhalten, wenn es darum geht,wie sie Wolken bilden oder auch wie sie dann auch wiederum klimawirksam sind.Und das ist wirklich ein ganz, also dieses Athlet ist ein faszinierendes Instrumentdas wir so noch nicht gesehen haben Ich.

Tim Pritlove

Habe auch gehört, es gab ein bisschen Streit darum wie groß das ausgelegt werden soll,dass es irgendwie mal kleiner ausgelegt werden sollte und die Wissenschaft war dagegen?

Thorsten Fehr

Oh ja, das gibt es natürlich immer. Es gab sogar mal den Vorschlag,ein ganz anderes System zu bauen, weil über die lange Zeit, die wir das Systementwickelt haben, ist es natürlich so, dass aufgrund auch gewisser Randbedingungen,wie zum Beispiel den Kosten,neue Ideen auch entwickelt werden mussten.Und da kamen natürlich immer auch wieder Vorschläge, ein anderes System aufzubauenoder geht es vielleicht auch ein bisschen einfacher.Aber die Wissenschaftler waren ganz klar, wenn wir unsere wissenschaftlichenZiele erreichen wollen, dann brauchen wir das System so, wie es ist.Wir brauchen nicht ein System, wie es auch schon unsere amerikanischen Kollegensehr erfolgreich auch geflogen haben, sondern wir brauchen eins,was einen deutlichen Schritt vorwärts macht.Und das ist eben, wir nennen das das High Spectral Resolution Lidar.Das ist wirklich ein System, wo wir nicht nur diese Rückstreuung sehen,sondern dann im Endeffekt auch sehen können, was rückstreut.

Tim Pritlove

Wie muss man sich das vorstellen? Also ich meine, das ist im Prinzip ein Laserstrahl,der aus diesem Instrument rauskommt und der, ja was macht der denn dann?Also der scannt dann so horizontal einen Bereich ab und empfängt gleichzeitigdas, was wieder zurückkommt.Und daraus kann man dann jedes einzelne kleine Rußpartikelchen,was da irgendwo über eine Strecke von ein paar hundert Kilometern fliegt, messen?

Thorsten Fehr

Nicht ganz, aber sehr ähnlich. Also wir scannen natürlich nichts,sondern unser Laser, der schaut einfach nur nach unten. Der schaut einfach nur pulsiert.

Björn Frommknecht

Einfach nur gerade. Das sind sozusagen Schüsse. Genau. Und ich kriege dann das Echo zurück.Und wenn ich dann eben vergleiche, wie das Licht, das ich aussende,sich verändert hat, durch die Reflexion kann ich dann eben Rückschlüsse ziehenauf die Art der Aerosole, was ich da getroffen habe.Und wir können ja ein Profil erstellen. Also es ist nicht nur sozusagen,wenn man eine Aerosolwolke hat, dann kann ich quasi auch messen, wie…,die sozusagen ist. Ich kann nicht nur, ich sehe nicht nur, ah,da ist was, sondern ich kann auch sagen, okay, die ist zu dick und das bestehtaus dem und dem und so weiter.Es ist also ein vertikales Profil und dadurch, dass ich, ich fliege ja mit demSatellit entlang, es ist quasi wie ein Schnitt.

Thorsten Fehr

Wie ein Vorhang.

Björn Frommknecht

Ich habe mich, glaube ich.

Tim Pritlove

Gerade so ein bisschen leiten lassen von, wenn LIDAR eben für so Höhenmessungenoder sowas eingesetzt wird, da will man natürlich jede Nuance haben,aber hier reicht es im Prinzip, wenn man quasi ein Sample nimmt.

Björn Frommknecht

Natürlich hätten wir gern mehr, aber es geht leider nicht. Das ist das, was wir machen.

Thorsten Fehr

Aber es ist trotzdem so, wir machen einen vertikalen Vorhang.Also unter dem Satelliten sehen wir praktisch einen Vorhang von Aerosolen. Das ist die Idee.Und bei dem, was du gefragt hattest, wie sehen wir das?Diese Teilchen, im Prinzip haben wir drei Hauptmöglichkeiten,wie sie mit den Lichtpulsen auf die Lichtpulse reagieren können.Die können sie einfach bloß wegstreuen.Sie können sie absorbieren, aufnehmen oder sie können auch, und das ist einbisschen schwieriger, die können auch die Polarisation des Lichtes auch verändern.Wir kennen das alle mit Brillen, die haben zum Teil einen Polarisationsfilterund wenn man da so ein bisschen spielt, dann sieht man, wenn man die dreht,dass es eben Licht gibt, die in verschiedenen Ebenen vibriert, sagen wir mal.

Tim Pritlove

Oder halt so Filter für Kameras. Dann hat man auch keine Spiegelung mehr,wenn man auf dem Fach fotografiert.

Thorsten Fehr

Und das können wir auch. Sprich, wir können all diese Elemente von diesen Aerosolen,und das sehen wir mit diesen Lichtpulsen, die da kommen.Und das können wir eben in verschiedenen Höhenschichten auch machen,sodass wir praktisch vertikale Profile bekommen von Allosolen.Und wie gesagt, diese vertikalen Profile, die nehmen wir alle,Die Daten haben wir alle 280 Meter oder sowas. Und dann haben wir praktischalle 280 Meter so ein Profil.Und wenn wir diese ganzen Profile zusammen machen, wie so an Schnüren,wie so an Ketten, die man so auch hat, wenn man seine Fliegen sozusagen nicht im Raum haben möchte,so haben wir praktisch wie jede Kette, können wir zusammenhängen und dann habenwir praktisch hier einen Vorhang von diesen Aerosol-Informationen.

Tim Pritlove

Kann man jetzt wirklich, man kann jetzt an einer Stelle alle 280 Meter fokussierenoder wie stelle ich mir das vor? Ich denke ja, das ist jetzt ein durchgehenderStrahl und ich empfange ja permanent die Reflektion aus allen Höhen gleichzeitig.

Björn Frommknecht

Es kommen Impulse abgeschossen, es ist an und aus. Es ist kein kontinuierlicherStrahl und dann habe ich einfach mit der Pulsfrequenz und wie schnell ich fliege,ungefähr 7,3 Kilometer in der Sekunde, daraus ergibt sich dann die Abtastung.

Tim Pritlove

Aber wie kann man jetzt die Höhe beeinflussen? Also kann man messen,von wo es zurückgestrahlt wurde oder kann man auf eine bestimmte Höhe ziehen?

Björn Frommknecht

Ich kann die Zeit messen, die es dauert, um wieder zurückzukommen.Und dadurch kann ich dann die Höhe ableiten.

Tim Pritlove

Also an der Laufzeit kann man sozusagen merken, wo jetzt was reflektiert wurde.Genau, die Laufzeitmessung. Okay, man hat quasi immer nur eine Reflektion,die man jetzt gerade zur Kenntnis nimmt, aber davon sehr viele.

Björn Frommknecht

Genau, und dann schaue ich mir noch das Spektrum an, von dem Licht,das zurückkommt und da kann ich dann eben Rückschlüsse sie drüber ziehen,was ich da tatsächlich gemessen habe.

Tim Pritlove

Ja, okay, verstehe. Also das Athlet ist, sagen wir mal, schon mal ein ganz wichtigesTeil hier auf diesem Apparat.Das ist sozusagen schon das wichtigste Instrument, kann man sagen?Also man ist wahrscheinlich alle irgendwie wichtig.

Björn Frommknecht

Ja, es deckt halt genau die Hälfte ab, sozusagen, weil,der Laser geht durch, kann Aerosolprofile messen, Aber bei Wolken sieht er eigentlichnur die Oberfläche. Der kann die Wolke nicht durchdringen.Und da kommt das japanische Instrument ins Spiel. Das misst den Mikrowellenbereich.Heißt Cloud Profiling Radar, also Wolkenprofil Radar.Und das kann eben dasselbe, was wir mit den Agressoren machen,mit dem Athlet. Das kann ein Profil von den Wolken erstellen.Weil das da eben die auch durchdringt. Und zusätzlich noch, und das ist wirklichdas Besondere dabei, das hat eine Doppler-Messfunktion.Doppler bedeutet, es kann Bewegungen, vertikale Bewegungen innerhalb der Wolkemessen mit einer gewissen Genauigkeit.Ich glaube, ein Meter pro Sekunde ist das Ziel.Und das kann man sich natürlich, das ist klar, zum Beispiel Regen.Ich kann also nicht nur ein Profil der Wolke erstellen, sondern ich kann auchsagen, was passiert denn in der Wolke gerade? Regnet es da oder nicht?Gibt es andere Bewegungen? Und das kann man sich natürlich auch vorstellen,dass das dann für Klimamodelle, aber auch für die Wettervorhersage natürlich auch interessant ist.

Thorsten Fehr

Es geht noch weiter, diese Fallgeschwindigkeit, die wir messen.Was wir messen, ist im Prinzip, wie schnell fallen die Tröpfchen,wie schnell fällt der Regen, wie schnell fällt aber auch das Eis.Und je nachdem, wie schnell die fallen, das hängt davon ab, wie die aufgebaut sind.Was für Kristalle haben wir, wie groß sind die Tröpfchen etc.Das heißt, es geht nicht nur darum, dass wir am Schluss eine Regenrate haben,sondern wir können auch mit dieser Information besser bestimmen,was für eine Art von Wolkentröpfchengröße zum Beispiel wir haben oder was füreine Art von Eis wir haben.Und das sind alles wichtige Dinge, die wieder für Klima entscheidend sind.

Tim Pritlove

Was heißt, was für eine Art von Eis? Also ob es Schnee oder Hagel ist?

Thorsten Fehr

Also Hagel dürfen wir wahrscheinlich nicht mehr sehen, weil der ist sehr,sehr dicht. Aber wir können die Art der Kristalle sehen.Wenn große Kristalle oder kleine Kristalle, die fallen unterschiedlich schnell.Und das können wir zum Beispiel mit diesen Messungen auch bestimmen.Also wir können praktisch noch besser sagen, wie die Wolke aufgebaut ist.Wir können natürlich nicht sagen, der Kristall sieht so oder so aus,aber wir haben eine bessere Annahme dazu.

Tim Pritlove

Und das heißt, das Cloud-Programming-Radar und das ATLIT, die ergänzen sich sozusagen.Das ist, um so einen holistischen Blick reinzubekommen, sowohl eine Vorstellungdavon zu haben, woraus ist es gemacht, aber auch, was bewegt sich da drin.Was ist da jetzt sozusagen der vermutlich wirkliche Durchbruch,was im Vergleich zu den anderen Missionen, mit denen man bisher Wolken hat beobachten können,was gewinnt man jetzt hier an Informationen, die so in der Qualität vielleichtoder überhaupt so noch gar nicht da waren?

Thorsten Fehr

Also eine ist die Qualität, das ist ganz klar. Die Systeme sind so genau wiewahrscheinlich keines davor. Das ist die eine Seite.Genauigkeit ist der eine Punkt, aber auch die Unterschiedlichkeit der Dinge,die wir sehen können. Wir haben es gerade schon bei dem Update auch gesagt gehabt,dass dieses spezielle LIDAR eben nicht nur die Rückstreuung erkennt,sondern dass wir eben mit all den Informationen auch sagen können, was es ist.Und dasselbe natürlich auch mit dem Radar, das hatten wir ja auch eben,dass wir eben auch noch präziser sagen können, was für eine Art von Wolkenteilchen,Eisteilchen hier in der Wolke sind. Und das zusammenzubringen, ist eben entscheidend.Hier in unserem Fall haben wir die Systeme auf einem Satelliten.Das heißt, wir können sicherstellen, dass die beiden Instrumente sich genaudieselbe Szene anschauen.Die schauen sich genau dieselben Wolken an, die schauen sich genau dieselben Aerosole an.Das CPR, das Radar sieht keine Aerosole, aber man sieht immer dasselbe.Und das ist also auch schon mal ein ganz wichtiges Element. Wir können die Datenströmezusammenbringen. Wir wissen genau, wie die zusammengehören.Und das ist wirklich der neue Schritt, den wir bisher noch nicht so gehabt haben.Wir können also noch besser für die Wissenschaftler diese Charakterisierungder Wolken und der Aerosol auch darstellen.

Tim Pritlove

Jetzt gibt es ja noch zwei Instrumente, die haben wir noch nicht erwähnt, die passiv sind.

Björn Frommknecht

Genau, also das erste passive Instrument ist im Prinzip eine Art Fotokamera,Multispectral Imager heißt es.Das ist eine Streifenkamera, der scannt so einen Streifen ab,der ist 150 Kilometer breit, Das ist also deutlich breiter als der Fußabdruckder anderen aktiven Instrumente.Das ist nämlich 30 Meter für den LIDAR und ungefähr ein Kilometer für den Radar.Also sehr schmal. Da kann man sich auch vorstellen, dass zum Beispiel,wenn man eine Bodenstation hat, ist es gar nicht so wahrscheinlich,dass man da getroffen wird.Und deswegen haben wir auch die Flugzeugkampagnen, um einfach mehr Messungen zu haben.

Tim Pritlove

Wie groß ist denn der Abstand zwischen zwei Durchläufen? Also wenn jetzt maneinmal über den Nordpol nochmal rüberkommt?

Björn Frommknecht

Also wenn man das mal wieder am selben Punkt auf der Erde vorbeifliegt, das ist 25 Tage.

Tim Pritlove

Und wie weit ist sozusagen die Linie?

Björn Frommknecht

Die Linie, das kommt darauf an, wo man ist auf der Erde. Am Pol sind sie natürlichnäher zusammen, am Äquator, das ist über 1000 Kilometer.

Tim Pritlove

1000 Kilometer pro Durchlauf, okay.

Björn Frommknecht

Also ziemlich groß eigentlich.

Tim Pritlove

Das heißt, auch mit diesen Imagern hat man auch nur eine Linie?

Björn Frommknecht

Da geht es darum, Kontextinformationen zu bekommen.Also das MSI hat sieben Kanäle, sowohl Infrarot als auch im sichtbaren Bereich.Und das unterstützt einfach die Klassifizierung sowohl von den Aerosolen als auch von den Wolken.Da kann man sagen, was für Wolken, wo ist es, was passiert da drumherum.Wir kriegen ja nur ein vertikales Profil mit den aktiven Sensoren.Und die Daten von dem Imager werden dann auch verwendet, um dann eine 3D-Wolken-und Aerosol-Szene zu berechnen und dann mit den Messungen vom dritten Instrument, das ist das Radiometer,zu vergleichen, um zu sehen, ob unsere Annahmen, die wir haben über Aerosoleund Wolken, ob die stimmen tatsächlich. Das dritte Instrument ist ein Radiometer.

Tim Pritlove

Dieser Imager, ich meine, der ist ja passiv, das heißt, er kriegt ja nur, was ihm geliefert wird.So, da sieht man ja nicht nur Wolken, sondern da sieht man ja alles sozusagen.Oder ist das so ausgelegt, dass man nur Wolken...

Björn Frommknecht

Also man sieht da die komplette Strahlung, also in den Bändern eben die gesamteStrahlung, die zurückkommt.Also es trägt dann auch für die Berechnung der Strahlungsbilanz trägt der auchbei. Aber da sieht man ja alles.

Tim Pritlove

Also sieht man auch Wasser.

Björn Frommknecht

Erde, Ozean, alles, was eben unterschiedliche, auch thermische Signaturen...

Thorsten Fehr

Es ist praktisch wie ein klassischer Imager. Wir haben zum Beispiel Sentinel-2oder Spotty Marsh, die wirklich dazu da sind, nur einfach die Erde zu beobachten.Für die sind in der Tat Wolken und Aerosole, was die am liebsten herausfiltern wollen.Das ist ganz klar. Aber im Prinzip sind diese Imager, die wir haben, ist genau das auch.Es ist eine Kamera, was praktisch nur den Boden sich von oben aus anschaut unddie Wolken natürlich dazwischen drin sind. Aber für uns ist das entscheidend,weil wir wollen uns genau auf diese Wolken und auf die Aerosole auch konzentrieren.

Tim Pritlove

Okay, so, dann kommen wir zum vierten Instrument und dem letzten Instrument, das ist das Radiometer.

Björn Frommknecht

Breitbandradiometer heißt das, weil das im Prinzip das gesamte Spektrum abdeckt,das auch das MSI abdeckt, also wirklich vom Infrarot bis dann über den sichtbarenBereich und beinahe fast bis in die Mikrowellen, glaube ich.Es geht relativ weit raus und da ist der Fußabdruck relativ groß, 10 Kilometer.Das ist ein Pixel. Man schaut dann direkt unter den Satellit zurück und nach vorne.Da werden dann drei Messungen kombiniert, um ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis zu haben.Und das Instrument misst eben die Strahlung, die am Satellitenort ankommt und das dient dann dazu,die Messungen, die Annahmen, die man macht über Aerosole und Wolken,wie die die Strahlung der Sonne reflektieren, absorbieren und so weiter, zu überprüfen.Wir berechnen dann in 3D-Szene, 10 mal 10 mal 10 Kilometer, Also eine Art Würfel,wo wir sagen, okay, das ist die aktuelle Situation.Wir haben bestimmte Annahmen, wie sich diese Arten von Wolken und Aerosolenverhalten, was die Strahlung der Sonne angeht.Und wenn wir recht haben, dann müsste die und die Strahlung in dem Moment amOrt des Satelliten ankommen.Und das können wir mit dem Radiometer dann vergleichen.Da wird es Unterschiede geben und da kann Thorsten noch mehr dazu sagen.Das ist natürlich dann nicht ganz so einfach zu sagen, okay,Moment mal, wo ist denn jetzt der Fehler?Weil das kann natürlich, habe ich meinen Radiometer richtig kalibriert?Habe ich meine Instrumente richtig kalibriert?Habe ich bei der Prozessierung alles richtig gemacht und so?Das ist dann auf jeden Fall eine der großen Herausforderungen der Mission.Aber das macht es eben auch einzigartig. Weil da kann ich an einem Ort zu einembestimmten Zeitpunkt tatsächlich messbar überprüfen, meine Annahmen.Haben, wo ich sonst natürlich immer andere Plattformen, Sensoren usw.Brauche und das ist bei EarthCare eben nicht der Fall. Da haben wir alles aneinem Ort auf einem Satelliten.

Thorsten Fehr

Also vielleicht noch auf das BBA ganz kurz zurückzukommen. Wir messen da in zwei Kanälen.Wir messen einmal, wie du schon gesagt hast, vom UV, das thermische Infrarot.Das ist der Bereich, wo die meiste Energie in das Erdsystem von der Sonne reingestrahltwird und wo wir auch wieder abstrahlen.Das heißt, wir wollen praktisch hier einmal den gesamten Bereich abmessen,um zu sehen, wie viel Energie da ist.Wird dann weggestrahlt. Und dann haben wir noch einen kleineren Bereich,der nur das Solare betrifft, also sprich nur die Wellenlänge sich anschaut,die wir von der Sonne bekommen, die auch wieder von der Erde abreflektiert werden.Das heißt, wir haben hier praktisch Solaris, was wir Solare,Sonneneinstrahlung nennen, und die thermische Strahlung, die messen wir mit dem.Und das ist richtig, wir haben drei Direktionen. Und wichtig ist auch zu verstehen,dass die Erde nicht homogen abstrahlt.Es ist also nicht so, dass wir immer nur nach oben gleichmäßig abstrahlen,sondern je nachdem, was wir für Verhältnisse auf dem Boden haben,das hängt mit der Bodenbeschaffenheit ab, das hängt mit der Vegetation ab,kann die Strahlung durchaus nicht isotrop sein.Die kann durchaus in die eine Richtung mehr, seitlich mehr als nach oben oderin die andere Richtung abgestrahlt werden.Deswegen ist es auch für uns wichtig, dass wir diese drei Blickwinkel haben.Am liebsten hätten wir natürlich noch viel, viel mehr, das ist klar,aber drei sind schon mal ein ganz guter Ansatzpunkt. Und damit können wir dannbesser das Abstrahlen von der Erde, die Deflektion der Sonnenstrahlung,des Sonnenlichts besser bestimmen.

Tim Pritlove

Und dann kann man natürlich auch die Differenz bilden. In dem Moment,wo man über eine Wolke rüberfliegt,sieht man ja, okay, eben gerade kam noch so viel Strahlung, jetzt haben wireine Wolke mit der und der Beschaffenheit und auf einmal fehlt uns diese Mengean Energie in diesem thermischen Bereich.

Thorsten Fehr

Genau, wir werden dann natürlich sehen, dass wenn die Sonne scheint,wir messen ja nicht nur, wenn die Sonne scheint, sondern dadurch,dass wir auch aktive Instrumente haben, können wir natürlich auch auf der Sonne...

Tim Pritlove

Also die Sonne scheint ja immer. Die Sonne scheint immer.

Thorsten Fehr

Aber nicht immer da, wo der Satellit ist. Das heißt, wir umkreisen ja die Erdeund wir haben auch eine dunkle Seite.Wir gehen natürlich auch in die Eclipse-Seite und auch da können wir trotzdemnoch messen mit den Instrumenten. Das ist auch wichtig, deswegen sind aktiveInstrumente auch so wichtig für uns.Mit dem Imager wird es ein bisschen schwieriger, aber auch der kann die thermischenMessungen immer noch durchführen.Und das ist also auch diese Kombination aus dem Messsystem ist hier wieder entscheidend.

Tim Pritlove

Aber der sonnensynchrone Orbit soll ja auch eigentlich sicherstellen,dass man die Sonne immer sieht.

Björn Frommknecht

Fast, wie gesagt, weil die Erdachse ja nicht ganz senkrecht steht zur Ekliptik,ändert sich das mit den Jahreszeiten leicht.Es gibt dann Jahreszeiten, wo wir ein paar Minuten Eklipse haben und es gibtnatürlich im Sommer fliegt man dann nur in der Sonne.Das ändert sich im Laufe des Jahres um wenig, aber ja, also wir werden auchDaten im Schatten haben.

Tim Pritlove

Genau, und auf der einen Seite ist es halt immer 14 Uhr und auf der anderenSeite ist es natürlich nicht 14 Uhr.

Thorsten Fehr

Genau.

Tim Pritlove

Das muss man auch erstmal im Kopf kriegen. Okay, also das waren sozusagen die Instrumente.Das ist sozusagen das ganze Paket. Stimmt das, dass der insgesamt sehr eng gebautist und auch so eine gewisse Stromlinie Linienförmigkeit noch aufweist. Warum ist das so?

Björn Frommknecht

Das sieht man, ist auch äußerlich dann erkennbar.An dem Satellit, 400 Kilometer ist schon so niedrig, dass der Luftwiderstand eine Rolle spielt.Und da ist die Restatmosphäre noch so dicht, dass man auch die normalen Satelliten,sind ja eigentlich dunkel, haben eine dunkle Außenhaut.Wir haben eine weiße Außenhaut. Oder golden, oder je nachdem.Und wir haben eine weiße Außenhaut. Das ist eine andere Oberfläche,die eben mit der Restatmosphäre besser umgehen kann, die sich dann nicht sozusagen kaputt geht.Wäre die Atmosphäre zu dicht für eine normale Beschichtung, die würde sich dannabnutzen, kann man sagen.Und wenn man den Satellit anschaut, der ist auch auf Stromlinienform optimiert.Deswegen ist auch das Solarpanel nach hinten.Das ist eine langgestreckte Form. und die Oberfläche, die man dem Luftwiderstand aussetzt, minimiert.Also das, und muss, also schlank ist relativ,ja, ist immer noch relativ groß, aber man hat wirklich versucht,das zu optimieren und wenn man zum Beispiel in das LIDA-Instrument reinschaut,dann wird einem klar, dass sie da wirklich alles so dicht gepackt gemacht haben,wie nur möglich, was natürlich auch dann,es ist schwierig, sowas zu bauen, weil, darf man auch nicht vergessen,da geht es ja auch um quasi die Abwärme, muss man ja loswerden und so weiter,das ist ja dann alles nicht so einfach im Weltraum.Gibt es keine Luftkühlung in dem Sinn und das war auf jeden Fall eine Herausforderung.Auch vom Ingenieurtechnischen das so auf dem zur Verfügung stehenden Volumenzum Funktionieren zu bringen.

Tim Pritlove

Ich habe jetzt nicht verstanden, warum Weiß jetzt hilft gegen Luft?

Björn Frommknecht

Das ist eine andere Oberfläche einfach, die nicht reagiert mit der Restatmosphäreund sich nicht kaputt geht dabei.

Tim Pritlove

Also die aus was besteht dann? Was ist das für ein Material?

Thorsten Fehr

Das ist ein ein Stoff. Das ist ein Stoff, der das, was wir haben in der Höhe,ist atomarer Sauerstoff.Und der atomare Sauerstoff ist sehr aggressiv.Und das im Prinzip ist das wie ein Stoff, der in dem Fall eben die Oxidierung,der Teile verhindert, dadurch, dass es eben auf der Oberfläche passiert.Was wir normalerweise fänden, Mylar oder ähnliche Produkte, die werden angegriffen.Aber das ist kein Problem.Diese Satelliten fliegen auf 800 Kilometer Höhe. Da ist fast keine Atmosphäre mehr.Wenn wir weiter unten sind, haben wir eben immer noch diese,wie Björn gerade gesagt hat, die Restatmosphäre.Und dieser atomare Sauerstoff, der wird praktisch auf dieser Oberfläche absorbiert,ohne dass er zum Schaden führt.

Tim Pritlove

Hm, also ich meine 400 Kilometer, das ist ja eigentlich schon richtig Weltraum.Also sagt man ja, ab 100 Kilometer gilt, also man war im All,wenn man 100 Kilometer hoch war.Das ist ja so eine Definitionsfrage und man kann natürlich auch sagen,das hört ja nie auf, der Einfluss der Erde. Aber bei 400 Kilometern ist nichtviel los, da kann man nicht atmen, aber da ist eben auch nicht leer.Genau, das kann man so sagen.

Björn Frommknecht

Natürlich ist es klar, dass es nicht so ein Luftwiderstand ist,wie wenn man sich in der Atmosphäre bewegt, wo das quasi eher eine Strömung ist.Sondern es sind einzelne Teile, die auf den Satelliten treffen.Aber es sind trotzdem genug, um so einen Effekt zu haben, dass man eben einebesondere Beschichtung haben muss. Das war zum Beispiel bei unserer SchwerefeldmissionGoetje, die ist ja auf 250 Kilometer geflogen.Die hat dieselbe, die war auch weiß, der Satellit, genau deswegen.Um eben auch der Restatmosphäre, sagen wir mal, standhalten zu können.

Tim Pritlove

Weil das, was noch rumfliegt, ist dann halt vor allem Sauerstoff.

Björn Frommknecht

Heißt Atomarer Sauerstoff.

Tim Pritlove

Sonst nichts oder nur das ist das Problem sozusagen.

Thorsten Fehr

Das ist das Problem.

Björn Frommknecht

Weil der besonders aggressiv ist.

Tim Pritlove

Der wird ja immer oxidierend. Genau. Der Name schon sagt.Genau. Und wenn es so viel rumoxidiert, dann ist ja alles verrostet. Das will man nicht.Okay, das heißt, mit weißem Stoff kann man sich da schützen.Ist ja auch sehr elegant auf eine gewisse Art und Weise.

Thorsten Fehr

In der Tat.

Tim Pritlove

Gekleidet im Orbit.Gut.Dann kommen wir noch mal so ein bisschen auf den Nutzen und wie man jetzt sozusagendaraus auch wirklich wissenschaftliches Kapital schlagen kann.Also haben wir jetzt schon mehrfach angesprochen, es geht hier vor allem erstmalum Grundlagen, um erstmal Daten zu sammeln,die so noch nicht haben gemessen werden können, weil man einfach dieses Instrumentso in der Form noch nicht hatte.Und klar, da kommen viel Rohdaten raus,die wahrscheinlich auch als solche erstmal weitergereicht werden und dann werdenirgendwelche Wissenschaftler irgendwas damit machen, aber es gibt ja jetzt gewisseErwartungshaltungen, die ja dann letzten Endes auch in das Design hier mit eingeflossen sind.Das klang ja schon so ein bisschen an, so Klimamodelle teilen ja,wenn ich das richtig sehe, auch so diese Gesamtatmosphäre halt in solche Voxel,in solche Volumenpixel sozusagen auf und man versucht in irgendeiner Form abzubilden, was ist da los,was ist da drin, was macht das, wie kalt ist das, wie nass ist das und so weiter.Und das ist ja hier dann sozusagen so ein neues zusätzliches Mosaiksteinchenfür diese Gesamtmodelle.Inwiefern ist denn jetzt die Mission da auch wirklich mit solchen Fragen beschäftigtoder ist das einfach nur ein Datenlieferant und man lässt den Kram woanders machen?

Thorsten Fehr

Also das ist gerade bei Earthquake genau umgekehrt. Hier ist die wissenschaftlicheFrage in der Tat in das System mit reingebaut worden.Weil die Frage, die sich uns stellt, ist natürlich, wie Wolken und Aerosoleauf den Strahlungshaushalt der Erde einwirkt.Und das ist wirklich, wo wir unseren Fokus drauf haben, ist,wie können wir das besser charakterisieren.Wir alle sind uns klar, dass...Dass Klimagase schädlich sind, dass sie zur Wärmung führen. Das sind alles Dinge, die bekannt sind.Und in dem Fall sind diese, das Wissen ist eigentlich relativ klar,das ist uns relativ bekannt.Also es gibt jetzt hier nichts Geheimnisvolles an Treibhausgasen.Wir müssen natürlich wissen, wo sie herkommen, wie sie entstehen,wie man sie verhindern kann.Das ist alles ganz klar. Aber die physikalische Frage dahinter ist nicht wirklich so unbekannt.Das sind Prozesse, die wir kennen, schon seit langem. Bei Wolken ist es durchausanders. Dadurch, dass Wolken so divers mit dem Klima interagieren,sind da immer noch viele Fragen offen.Und das ist, weswegen wir EarthCare haben. Deswegen versuchen wir eben all dieseElemente auch zusammenzubringen.Das Ziel von EarthCare ist es, den Strahlungshaushalt der Erde besser zu bestimmenund wie es mit Aerosolen und auch mit Wolken interagiert.Das ist das Ziel. Und das ist, was wir messen mit dem Satelliten,mit dem LIDAR, mit dem Radar, auch mit der Kamera, die uns die Wolkenbilderliefert und dann am Schluss auch mit dem Radiometer.Und was wir versuchen, ist festzustellen, wie die Abstrahlung durch Wolken undAerosole entsteht, sozusagen.Das heißt, wir versuchen hier so die Abstrahlung besser festzustellen.Vielleicht beginne ich mal von der Fragestellung als solches.Wir wissen zum Beispiel aus den Klimaforschungsberichten, dass Wolken und Aerosoleprimär zum Kühlen des Klimas beitragen.Treibhausgase erwärmen, aber in den letzten Jahren durch die Aktivitäten vonMenschen seit der Industrialisierung haben wir so viele Aerosole durch Verbrennungsprozessein die Atmosphäre eingetragen,dass es insgesamt dazu geführt hat, dass wir auf der Seite sogar einen Kühlender Atmosphäre beigetragen haben.Das heißt, wir haben mehr Wolken, wir haben andere Wolken, wir haben die Aerosole.Die streuen mehr Licht zurück, als sie Energie im System festhalten.Und die Frage ist, wie verändert sich das auch in der Zukunft?Zum einen, was passiert hier im Moment und wie verändert sich das in der Zukunft?Und deswegen versuchen wir, all diese Elemente zusammenzutragen mit den Aerosolen und den Wolken.Es gibt Vorhersagen, die ganz klar sind, dass in einem veränderten Klima derkühlende Einfluss von Aerosolen und Wolken geringer wird.Das heißt, es ist eine Fragestellung auch der Klimavorhersage.Das heißt, wir müssen all diese Prozesse auch besser verstehen.Und hier trägt auch der Satellit wieder dazu bei. Das heißt,wir versuchen wirklich, das in ein System zu integrieren.Björn hat es vorhin schon ein bisschen angedeutet. Wir haben auf der einen Seitedie aktiven Instrumente und die Kamera, die uns Informationen über die Wolkengeben, über die Aerosole geben.Und all das bauen wir zusammen zu einem dreidimensionalen Modell,in dem wir mit all unserem Wissen, was wir wissenschaftlich haben,versuchen, den Strahlungshaushalt zu bestimmen.Also wir versuchen praktisch alles, was wir wissen, in die Modelle mit den neuen Daten einzufügen.Und daraus können wir berechnen, wie viel Strahlung reflektiert wird,wie viel in der Atmosphäre festgehalten wird.Auf der anderen Seite haben wir das Breitbandradiometer, was uns direkt auchdiese Messung ermöglicht.Und das ist das wirklich Coole an der Mission, dass wir auf der einen Seitemit den aktiven Instrumenten und unserem wissenschaftlichen Wissen,das Wissen, was wir haben.Einen Strahlungshaushalt berechnenkönnen, den wir dann direkt mit dem Breitbandradiometer abschätzen können.Wenn unsere Berechnungen genau dieselben sind wie das, was uns das Radiometersagt, dann können wir eigentlich davon ausgehen, dass wir ziemlich viel vonder Atmosphäre verstehen.Dann wissen wir, wie Wolken, Aerosole und der Strahlungshaushalt zusammenhängen.Aber wir sind uns ziemlich sicher, dass wir Unterschiede sehen werden.Und wenn wir unseren Daten vertrauen können, das machen wir,wie wir vorhin gesagt haben, durch die Validierung der Daten,durch die Kalibrierung der Daten.Wenn wir den Daten vertrauen und wenn wir vertrauen, dass alles unser Wissen,was wir haben, in den Modellen besteht und wir vergleichen es dann mit diesendirekten Messungen, das ist da, wo dann wirklich the magic happens.Das ist da, wo dann wirklich das passiert, was wir eigentlich wissen wollen.Wenn wir Unterschiede sehen und dann zurückverfolgen, wo unser Verständnis vonAerosolen und Wolken vielleicht dann doch nicht so richtig ist,wo wir vielleicht doch unsere Ideen abgleichen müssen, Wo wir physikalischeProzesse vielleicht nicht ganz hundertprozentig verstehen. Das ist das, wo wir hinwollen.

Tim Pritlove

Aber sehe ich das richtig, dass das jetzt bei Earthcare ein bisschen andersorganisiert ist mit der Wissenschaft, als man das jetzt zum Beispiel bei James Webb hat?James Webb nimmt halt Bilder auf und dann werden die halt dahin geschoben,wo sie beauftragt wurden,dass hier bei Earthcare es eher ein wirklich missionsnahes Wissenschaftsteamgibt, was sich um ganz konkrete Fragestellungen kümmert und sozusagen unmittelbarmit dieser Maschine arbeitet.Weil das ist ja jetzt nicht unbedingt normal oder ist das auch bei anderen Missionen oft so?

Thorsten Fehr

Also bei den Erdmacht, bei unseren Earth Explorer Missionen ist es schon sehrhäufig so, dass das ganz klar für eine wissenschaftliche Community gemacht worden ist.Ich würde jetzt nicht sagen, es ist für ein paar Leute gemacht,aber es gibt eine ganze Community, diesich auch hier speziell auf die wissenschaftlichen Fragen konzentriert.Wir haben gesehen, dass praktisch bei allen unseren Erdbeobachtungssatelliten,bei unseren Earth Explorern oder auch bei den Sentinels oder auch bei den meteorologischenMissionen, dass da immer wieder neue Fragestellungen, an die wir gar nicht gedachthaben, auch dann beantwortet werden können oder neue Applikationen entwickelt werden.Aber im Prinzip ist es natürlich schon so, dass wir hier eine ganz klare Fragestellunghaben, die in den Klimabereich hineinfällt.Wie du schon gesagt hast, wir haben unser Core-Team an Wissenschaftlern,die zum Beispiel auch für die Entwicklung der Algorithmen auch verantwortlich sind.Aber dann haben wir einen großen Kreis an Klimawissenschaftlern,die auf diese Daten warten.Wir hatten vor ein paar Monaten im November einen Workshop, also eine Konferenzin Frascati, wo wir vor dem Launch die Wissenschaftler eingeladen haben,ihre Wissenschaft, die in dem Bereich ist, auch zu präsentieren.

Tim Pritlove

Also Frascati ist in Essien.

Thorsten Fehr

Ist in Italien. Und die Rückmeldung, die wir bekommen hatten von den Wissenschaftlernwar, ja, EarthCare ist immer noch eine Vision, die wir dringend brauchen.Und uns hat vielleicht sogar diese Verzögerung der Entwicklung auch in dem Sinnegeholfen, dass die Modelle, die die Klimawissenschaftler entwickelt haben,vor zehn Jahren waren die noch auf einer Skala, wo die eine Vox ist,die du gesagt hast, wo die horizontale Auflösung, die war eher so im mehrere-zehn-Kilometer-Bereich.Dank der Rechenkapazitäten, die wir heute haben und auch dem besseren Verständnis,gehen diese Modelle immer mehr in, was wir sagen, in einem Kilometer-Bereich.Das heißt, wir können praktisch die Erde unterteilen in Kilometer-Voxels oderin Gitter, die horizontal ungefähr in Kilometer sind.Und das passt jetzt natürlich auch wieder sehr gut mit den Messungen von EarthCare auch überein.Das heißt, wir können hier in einer relativ direkten Art und Weise die Earth-Care-Messungenauch in die Klimamodelle übertragen, um auch hier besser zu verstehen,wie deren Physik funktioniert.

Tim Pritlove

In welche Höhe gehen diese Modelle?

Thorsten Fehr

Die Modelle, die gehen bis in 20, 30 Kilometer Höhe, die sind meistens so aufgebaut,dass du unten eine höhere Auflösung hast, wir nennen es die Troposphäre,das heißt die untersten, sagen wir mal 8 bis 15 Kilometer,die sind höher aufgelöst, da kann es dann ein paar hundert Meter sein und danndesto höher wir gehen, desto gröber aufgelöst sind die und das hängt dann davonab, von welchem Modell wir da reden,aber meistens haben die noch die Stratosphäre, das kann bis in die mittlereStratosphäre gehen, also sprich so, sagen wir mal bis 30 Kilometer,das kann auch manchmal ein bisschen höher gehen. Aber das hängt dann wirklich sehr vom Modell ab.EarthCare kann dazu Daten liefern. Wir können die gesamte, wir sagen mal dieTroposphäre und die Stratosphäre abdecken, das heißt die untersten,was sind das, 12 bis 15 Kilometer.Da können wir Daten direkt an die Modelle und auch an die Wissenschaftler liefern.Das heißt, wenn du sagst, ja, wir haben natürlich ein Team, was ganz dezidiertuns auch unterstützt in der Entwicklung der Mission von Anfang an.Also wir würden nie auf unserer Seite eine Mission entwickeln,ohne dass wir eine wissenschaftliche Betreuung auch dabei haben.Es ist auch ein bisschen anders wie bei den Instrumenten, die in dem Space ScienceBereich der ESA entstehen,wo die Instrumente direkt von wissenschaftlichen Teams praktisch geliefert werdenund die dann auch primär die Auswertung machen.Bei der Erdbeeraufzugsposition, die wir haben, bauen wir die Instrumente undmüssen sicherstellen, dass wir auch damit einen möglichst weiten Bereich,einen möglichst großen Bereich an wissenschaftlicher Community,an wissenschaftlichen Teams auch ansprechen.Und dementsprechend, wie gesagt, wir haben Core, aber wir haben hunderte vonWissenschaftlern, die auch mit den Daten weiterarbeiten werden.Das ist für uns ganz wichtig, dass wir nicht nur hier eine Vision bauen,die für eine Nische ist, sondern wirklich was, was auch global verwendet wird.Wir arbeiten zusammen nicht nur mit europäischen Wissenschaftlern und mit denJapanern, wie wir auch vorhin schon erwähnt haben.Wir haben hier eine sehr enge Zusammenarbeit, aber auch mit unseren amerikanischen Kollegen.Und eigentlich ist es eine globale Zusammenarbeit, die wir haben und noch weiter ausbauen.

Tim Pritlove

Wie viele Voxels sind das dann so in modernen Klimamodellen,die da mittlerweile dann bei rauskommen mit dieser höheren Auflösung?Also wie feingliedrig ist das?Ich habe jetzt keine Rechnung im Kopf angestellt, weil da scheitert man natürlich sofort wieder dran.

Thorsten Fehr

Also ich möchte jetzt auch da keine Zahl geben. Das sind sehr,sehr, sehr viele. Wir haben uns überlegt.

Tim Pritlove

Klar, die Erde ist groß.

Thorsten Fehr

Die Erde ist groß.

Tim Pritlove

Die Voxels sind klein. Eine komplette Zahl habe ich jetzt auch nicht im Kopf.

Thorsten Fehr

Das würde ich jetzt auch nicht hinbekommen. Ich kann es ehrlich gestehen,da müsste ich auch bloß mit dem Taschenrechner, dann könnten wir das vielleichtdann irgendwie ausrechnen.

Tim Pritlove

Ich speichere das mal unter eigentlich eine gute Frage gewesen.

Thorsten Fehr

Eine gute Frage kann ich dir leider nicht so schnell beantworten.

Tim Pritlove

Aber es ist auf jeden Fall mehr geworden und es ist halt auch um einen Faktor,also um Größenordnung sozusagen gestiegen.

Thorsten Fehr

Um Größenordnungen, das ist wirklich um Größenordnung gestiegen.

Tim Pritlove

Also wenn das so auf einmal ein Kilometer ist, wo vorher zehn ist,das ist natürlich eine totale Datenexplosion.Ist das sozusagen das Einzige, was sich an den Klimamodellen verbessert oder gibt es auch...Nennenswert vielmehr Parameter, die sozusagen so einem Voxel zugeordnet werden?

Thorsten Fehr

Was in diesen Modellen gemacht wird, ist, dass man manche Prozesse,die kann man nicht auflösen, die kann man nicht mit diesen Gittern direkt vermessen.Du musst dir nur vorstellen, du nimmst, nehmen wir mal wieder unser Sommergewitter.Dieses Sommergewitter, das hat vielleicht eine Skala von, ach sagen wir mal,horizontal 10 auf 10 Kilometer. Machen wir ein kleines Gewitter.Dieses Gewitter konnte man früher zum Beispiel in diesen Modellen gar nichtauflösen, weil die haben eine Gitterweite von 10 Kilometern gehabt.Das heißt, alles, was da drin passiert, wurde ein Gewitterwurzel.Um dann den vertikalen Prozess auch irgendwo darzustellen oder auch dann denStrahlungsprozess darzustellen, dazu hat man dann Parametrisierung verwendet.Das heißt, man hat gesagt, okay, wir wissen, was da für Wind,Wetter, Wasser drin ist Und aufgrund der Beobachtung sagen wir,okay, wir transportieren jetzt mal was nach oben.Die neuen Modelle können wirklich auch diese Wolken schon direkt auflösen.Noch nicht auf dem Kilometerbereich, aber die werden immer besser.Sodass wir praktisch jetzt direkt für jeden Gitterpunkt in diesem Gewitter auchdirekt ausmessen können, was ist die Windgeschwindigkeit, ist es ein Aufwind,ist es ein Abwind, wie viel Eis, wie viel Schnee, wie viel Wasser, was ist die Temperatur.Das heißt, wir können das immer besser auch auflösen. Und da,um wieder den Dreh auf EarthScape zu machen, können wir auch direkt Daten liefern.Das heißt, was vor zehn Jahren vielleicht in eine Parametrisierung reingegangenwäre, mit all ihren Annahmen, geht jetzt direkt in diese Modelle mit ein.Dadurch, dass wir eben jetzt zum einen diese Messung zur Verfügung haben,aber auch diese höhere Auflösung.Und da nimmt natürlich auch sehr viel, sagen wir mal, uns heraus.

Tim Pritlove

Das heißt, die Modelle werden konkreter werden.

Thorsten Fehr

Die Modelle werden konkreter.

Tim Pritlove

Sie werden mit echten Daten beliefert, wo man vorher gesagt hat,können wir die messen, haben wir auch nicht die Auflösung für,aber so Pi mal Daumen irgendwie, da legen wir jetzt mal hier Faktor und Skalarein, dann passt das schon irgendwie.

Thorsten Fehr

Wenn wir Pi mal Daumen sein würden, dann würde ich wahrscheinlich mit vielenmeiner Modellierungskollegen Schwierigkeiten bekommen. Das sind auch sehr komplexe Parametrisierungen.

Tim Pritlove

Aber im Prinzip ist es das.

Thorsten Fehr

Aber im Prinzip ist das. Und desto höher aufgelöst wir werden,desto besser können wir natürlich auch all diese Prozesse auch bestimmen undkönnen natürlich dann auch besser diesen Strahlungshaushalt auch ausreichen.Sprich, wie viel Strahlung wird jetzt von den Wolken reflektiert,wie viel wird zurückgehalten.

Tim Pritlove

Und die Wolken waren bisher eigentlich so ein bisschen so ein Unsicherheitsfaktorin dieser ganzen Klimageschichte.Und das ist sozusagen jetzt auch ein Ziel vom Unsicherheitsfaktor zum Datenlieferanten zu werden.

Thorsten Fehr

Genau, das ist eben eines der Ziele. Wie ich vorhin schon erwähnt hatte,Wolken und Aerosole, insbesondere die Wolken, sind sogar ein Kühlungsfaktor.Und es war immer klar, dass es wahrscheinlich in die Richtung geht,aber niemand konnte wirklich genau sagen, wie sicher dieser Kühlungsfaktor ist.Wie sicher ist denn die Wahrscheinlichkeit, dass es jetzt sehr stark kühlt oder nur ein bisschen kühlt?Und das hat sich in den letzten Jahren auch verändert schon bereits,eben auch mit den Satellitenmissionen von unseren amerikanischen Kollegen,aber die Unsicherheit ist immer noch sehr, sehr groß.Und da kann eben Earthquake dazu beitragen.Dass eben diese Unsicherheiten weiter reduziert werden.Und wie ich auch schon vorhin gesagt hatte, es hängt sehr stark davon ab,was für Wolken wir haben, was für Wolken wir auch in der Zukunft haben.Und auch da kann EarthCare helfen. Wir können natürlich nicht 20 Jahre in dieZukunft messen. Unser Satellit hat eine Lebensdauer von drei Jahren.Das ist also relativ kurz. Wennman Klima betrachtet, sind drei Jahre im Prinzip ja ein Wimpernschlag.Aber mit den Datensätzen als solches können wir unser Verständnis deutlich verbessern.Und mit diesem verbesserten Verständnis können wir dann auch die Klimamodelle,die uns dann die Zukunft voraussagen, in einer Art und Weise auch verbessern.

Tim Pritlove

Es gibt ja sehr viele unterschiedliche Arten von Wolken. Also das kann man jarein optisch schon unterscheiden.Und dann gibt es ja, was weiß ich, wie breit gefächert eigentlich so die Wolkentypisierung so ist.Wie unterschiedliche Wolkenarten muss man so grob unterscheiden?

Thorsten Fehr

Also wir unterscheiden im Prinzip in drei unterschiedliche Schichten die Atmosphäre.Das heißt, das ist die untere Schicht, das sind so die Atmosphären.Die Wolken, die mehr oder weniger nah am Boden sind, Wolken in der mittlerenAtmosphäre, das kann dann sozwischen zwei und acht Kilometer sein und die Wolken, die sehr hoch sind,das sind dann zum Beispiel Zirnen, die man sieht oder auch, wenn man möchte,auch die Kondensstreifen von Flugzeugen, das sind zum Beispiel Wolken,die sehr weit oben sind und dann haben wir noch Gewitter, die praktisch durchall diese drei Etagen durchgehen. Das ist, was wir so grob klassifizieren.Und in diesen drei Etagen gibt es dann Wolken, die wir nennen es eher konvektiv,also die so ein bisschen zusammengebauscht sind oder die stratiform sind,die eben sehr flach sind und einen durchgängig grauen Tag zum Beispiel liefern.Sprich, da gibt es ganz verschiedene Arten von Wolken.Die Wolkenkataloge haben zig verschiedene Arten, Unterarten,Unterklassifizierung.Also ich weiß gar nicht, wie viele verschiedene Wolkentypen wir da haben,aber so grundsätzlich unterscheiden wir in der Höhe, wo die Wolken sind undwir unterscheiden in der Art und Weise, wie sie geformt werden. Das ist so grob die Idee.

Tim Pritlove

Okay, also so wie man den Inuit nachsagt, dass sie 100 Worte für Schnee haben,habt ihr ja auch 100 Worte für Wolken sozusagen.

Thorsten Fehr

Oh, mit Sicherheit mehr. Da bin ich auf jeden Fall sicher.Und der Trick, den wir jetzt haben, oder die Fragestellung, die sich stellt,ist, dass unter diesen 100 verschiedenen Wolken, sagen wir mal 100,vielleicht ein bisschen mehr, ein bisschen weniger, ich kann es jetzt wirklichnicht genau sagen, jede dieser Wolken hat eine andere Art und Weise,wie sie mit Strahlung interagiert.Zum Beispiel, wenn du hohe, dünne Wolken hast, hoch wie in, sagen wir mal,10 oder 12 Kilometer Höhe, dann führen die dazu, dass sich unser Klima erwärmt.Also die hoch fliegen nicht.

Tim Pritlove

Die hoch sind.

Thorsten Fehr

Nein, genau, die hochfliegen. Nehmen wir an, die sind vielleicht ein paar Kilometerhoch, tief, ich weiß gar nicht, wie man das sagt.Die können von 8 bis 10 Kilometer Höhe gehen, sind dünn, also sprich so eineArt Zirrus. Die führen zu einer Erwärmung unseres Klimas zum Beispiel.Die tun weniger Licht zurückreflektieren, weniger Sonnenlicht reflektieren zurück ins All,als wie sie von der Erde wieder zurückstreuen, sprich die Wärme,die nach oben abgestrahlt wird, wird von denen eingefangen.Wenn man dicke Wolken hat, auch in der Höhe, dann tun die mehr Sonnenlicht wegreflektieren,als sie fangen. Das heißt, die führen zu einer Kühlung.Und dasselbe ist auch, wenn wir weiter unten am Boden sind. Sehr dicke Wolkenam Boden sind auch sehr effektiv im Wegstreuen.Und zum Beispiel Wassertröpfchen sind sehr viel besser im Wegstreuen von Sonnenstrahlung,wie Eiswolken zum Beispiel.Also es ist wirklich ein sehr komplexes Spiel zwischen der Wolken-Mikrophysik,nennen wir das, welche Art von, sagen wir, Tröpfchen, Eispartikel wir habenund der Strahlung, die dann eben entsprechend zurückgehalten wird oder zurückgestreut wird.

Tim Pritlove

Gibt es denn eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass jetzt im Rahmen dieser Missionauch noch neue Wolkentypen entdeckt werden?Weil ich meine, okay, man hat jetzt schon so diese Flugzeuge und man hat schonden einen oder anderen Lieder mal reingehalten und denke im Wesentlichen hatman so eine gewisse Vorstellung.Aber jetzt kann man ja im Prinzip Wolken auch auf eine Art und Weise an Ortenbeobachten, wo das vielleicht so bisher noch nicht so ohne weiteres möglichwar oder nicht so oft gemacht wurde. Pole, Ozeane, keine Ahnung.

Thorsten Fehr

Also ich glaube, da muss ich unsere Hoffnungen ein bisschen bremsen.Ich denke, dass wir nicht unbedingt neue Wolken sehen werden,aber was wir hoffen zu verbessern natürlich, ist, dass wir besser feststellenkönnen, welche Wolken wann wie häufig auch auftreten.Das ist natürlich eine Sache, die wir haben seit den ersten Meteosat-Messungen,irgendwann Ende der 80er Jahre, wissen wir, wo Wolken sind und die Messungender meteorologischen Systeme sind immer besser geworden.Das heißt, wir wissen, wie viele Wolken da sind.Wir wissen, wo die sind. Wir haben verschiedene Wolkentypen auch schon klassifiziert.Aber was uns immer fehlt, ist die vertikale Struktur der Wolken.Und das ist eigentlich viel entscheidender. Die kennen wir vom Boden aus.Also sprich, ich wäre überrascht, wenn wir jetzt einen ganz neuen Wolkentyphaben, ob wir dann einen, keine Ahnung, Cirrus Earthkerus oder sowas finden.Ich glaube, das werden wir nicht haben.Aber wir können das sehr viel besser charakterisieren. Wir können bessere Statistiken aufbauen.Und das ist das, worum es uns eigentlich auch geht.Hier bessere Statistiken, damit wir besser den Strahlungshaushalt der Erde kennenlernen.Über die Wolken auch feststellen.

Tim Pritlove

Genau, weil man stellt dann fest, von diesem Wolkentyp haben wir jetzt bei einemKomplettdurchlauf so und so viel gesehen.Was hast du gesagt, wie oft, wie lange dauert das, um einmal komplett rum zu sein?

Björn Frommknecht

25 Tage.

Tim Pritlove

25 Tage, okay.

Björn Frommknecht

Ein bisschen weniger als einen Monat.

Tim Pritlove

Okay, also so grob, man schaut halt mal so einen Monat auf die Erde,das tut man dann über drei Jahre, dann kriegt man eine relativ gute Vorstellung davon,was man jetzt wie oft wo findet Und dann kennt man ja dann sozusagen auch so,okay, aber dieser Wolkentyp, der strahlt mehr ab oder der kühlt mehr und derführt eher zur Erwärmung und was weiß ich, dann hat sich das über die drei Jahrevielleicht auch noch leicht verändert, kann ja auch sein.

Thorsten Fehr

Was wir wahrscheinlich weniger sehen werden als die Veränderung von den Wolkenin dem Zeitraum, sind eher vielleicht auch singuläre Ereignisse.Vulkanausbruch zum Beispiel. Wir hatten vorhin den Eyjafjallajökull,den Vulkan in Island, aber es gibt natürlich auch andere Vulkane.Hungartonga, da habe ich ja mögliche Schwierigkeiten, wie der wirklich heißt.

Tim Pritlove

Was ich doch immer mit Vulkanen so ein Problem ist.

Thorsten Fehr

Die sind immer an Orten, wo die Sprachen...

Tim Pritlove

Stimmt, da will immer keiner hin. Das sind nur irgendwelche Bergvölker, die sich dann was...

Thorsten Fehr

Wenn der Brock ausbrechen würde, wäre es einfach.

Tim Pritlove

Das ist vollkommen klar.

Thorsten Fehr

Dass die eben in Regionen sind, die ein bisschen schwieriger aussehen.Solche Sachen werden wir sehen. Die sind auch wichtig für uns.

Tim Pritlove

Oder auch Industriegebiete.

Thorsten Fehr

Industriegebiete, Waldbrände, das ist ein anderer Punkt.

Tim Pritlove

Auch hier.

Thorsten Fehr

Also solche Sachen werden wir sehen, wollen wir auch sehen. Eigentlich wollenwir sie nicht sehen. Also abgesehen, wir wollen es eigentlich nicht sehen,aber werden wir sie sehen.Und auch hier haben wir dann aufgrund der neuartigen Messmethoden,die wir haben, können wir auch hier mehr Wissen noch beisteuern,was eben früher noch nicht da war. Das ist ein anderes Element dazu.

Björn Frommknecht

Eine andere Sache, die wir dann auch sehen können, wenn sie groß genug sind,sind zum Beispiel Stürme, Extremwetterereignisse, Hurricanes,Tornados und so weiter, wo man dann eben auch detaillierter sozusagen reinschauen kann.

Tim Pritlove

Ja, sozusagen so richtig förmlich ins Auge des Geschehens, ins Auge des Flurmsreinschauen und da Erkenntnisse gewinnen.

Thorsten Fehr

Aber Graben, diese unterschiedlichen Wolken sind für uns eben extrem wichtig,weil ich, wie ich vorhin schon gesagt hatte, unterschiedliche Wolken wirkenunterschiedlich auf die Strahlung und wirken unterschiedlich aufs Klima.Und wir wissen, dass eben manche Wolkentypen weniger werden,manche werden häufiger in einem verändernden Klima.Und diesen ganzen Einfluss besser abzuschätzen, ist eben extrem wichtig,damit wir wissen, wo wir stehen in Zukunft.Wir reden immer davon, okay, wir müssen unsere Klimagase-Emissionen deutlichreduzieren, das ist auch richtig, aber es sind noch so viele andere Elementeim Klimasystem, die wir auch noch besser bestimmen müssen, die wir auch nochbesser verstehen müssen.

Tim Pritlove

Drei Jahre Laufzeit ist ja eigentlich nicht so viel. Würde man sich ja mehr wünschen.Das ist jetzt treibstoffbedingt? Bedingt?

Björn Frommknecht

Hauptsächlich treibstoffbedingt. Also bei anderen Satellitenmissionen ist jaoft die Batterie, die sagen wir mal irgendwann schwächelt.Aber bei uns dadurch, dass wir so niedrig fliegen und eben konstant dem Luftwiderstandtrotzen müssen, wir aber nur eine bestimmte Menge an Treibstoff mitnehmen können,einfach aufgrund der Beschränkungen, die wir haben, ist die Lebensdauer von daher begrenzt.Das hängt natürlich von der Sonnenaktivität ab.Je höhere Sonnenaktivität, desto kürzer. Da haben sich die Verzögerungen,die wir jetzt erfahren haben, wirken sich da positiv aus.Wir sind ja jetzt dann wieder auf dem, sagen wir mal, wir haben das Maximum überschritten.Und das könnte für eine Verlängerung der Lebenszeit.

Tim Pritlove

Die Sonnenaktivität hat einen Einfluss auf die Laufzeit? Inwiefern?

Björn Frommknecht

Auf den Luftwiderstand, ja. Auf den Luftwiderstand und Strahlungsdruck.

Thorsten Fehr

Die Atmosphäre ist nicht statisch, sondern die Atmosphäre dehnt sich auch aus.Und einer der Hauptelemente, die dazu führen, dass sich diese Atmosphäre auchausdehnen kann, ist zum Beispiel Sonnenaktivität.Und wenn wir eine höhere Sonnenaktivität haben, dann muss ich mir vorstellen,da kommt mehr Energie rein und das dehnt sich dann so ein bisschen aus.Und an der oberen Kante der Atmosphäre ist diese Ausdehnung noch stärker.

Tim Pritlove

Das heißt, es wird weniger dicht und man hat weniger Widerstand.

Thorsten Fehr

Es ist wie wenn man mehr Widerstand hat.

Björn Frommknecht

Es wird dichter. Die Dichte nimmt,zu zur Erde hin und das heißt, wenn man sich das so vorstellen will,eine dichtere Schicht kommt weiter hoch, geometrisch weiter weg und da fliegenwir dann durch, unsere Höhe bleibt gleich, deswegen haben wir höheren Widerstand.

Tim Pritlove

Die Atmosphäre drückt von innen nach außen, also sie wird dann nicht dünner,sondern sie wird dann nicht dicker sozusagen.

Thorsten Fehr

Sie bläst sich auf, wie wenn man einen Luftballon warm macht,dann dehnt er sich so ein bisschen aus.

Tim Pritlove

Okay, und wir haben jetzt mehr oder weniger Sonnenaktivität erwartet?

Björn Frommknecht

Die drei Jahre ist für hohe Sonnenaktivität abgeschätzt und wir haben jetztaber eine niedrigere Sonnenaktivität, als für die diese Abschätzung gemacht wird.Deswegen sind wir zuversichtlich im Moment, sagen wir mal, dass es die Möglichkeitgibt, noch ein Jahr zu verlängern, wenn auch sonst.

Tim Pritlove

Wie, das macht 30 Prozent aus?

Björn Frommknecht

Ungefähr, ja. Es hat eine deutliche Auswirkung.Wenn man sich das aussuchen könnte, wann man denn die Missionen dann startetoder so, würde man sie immer so starten, dass sie sozusagen das Maximum hintersich lassen und dann möglichst lange in dem Minimum fliegen.

Tim Pritlove

Okay, also es könnte theoretisch sein, dass das Ding auch vier Jahre hält sozusagen.

Björn Frommknecht

Könnte auch sein, aber das hängt natürlich auch von anderen Faktoren ab undauch wie es den Instrumenten geht. Ja, klar. Den aktiven Instrumenten hauptsächlich.

Thorsten Fehr

Also auf der wissenschaftlichen Seite wollen wir natürlich die Vision so langewie möglich haben, das ist vollkommen klar.Und wir sehen natürlich auch, dass bei vielen Visionen die Lebensdauer sehrviel länger war, als wie sie ursprünglich angenommen wurde.

Tim Pritlove

Ja, Voyager 1 funkt immer noch.

Thorsten Fehr

Voyager 1 funkt immer noch und ein Grund, weshalb Voyager 1 immer noch funkt,ist, dass er keine Atmosphäre hat.

Tim Pritlove

Ja, das ist ein großer Vorteil.

Thorsten Fehr

Und das ist eben bei uns die Problematik. Viele meiner Kollegen sagen,ja, wir bauen unsere Systeme immer nur für ein paar Jahre, aber dann halten die viel, viel länger.Aber hier im speziellen Fall von EarthCare mit aktiven Instrumenten,das macht auch noch einen großen Unterschied, ob wir ein aktives Instrumenthaben oder ein passives Instrument haben und eben aufgrund der Tatsache,dass wir so niedrig fliegen, ist die Hoffnung,dass wir anstatt drei 20 Jahre machen, ist null.Die Hoffnung, dass wir vielleicht anstatt drei vielleicht vier machen,hier schaue ich in Björns blaue Augen, die ist natürlich immer gegeben und wirhoffen, dass wir auch da hinkommen von der wissenschaftlichen Seite her.

Tim Pritlove

Ja klar, das kann ich mir natürlich vorstellen. Ein Jahr mehr macht ja nochmal richtig viel aus.Und trotzdem wird man ja dann, selbst wenn er nicht mehr fliegt,von den Daten wahrscheinlich noch sehr lange zehren können.Und oft ist es ja nun auch so, die Instrumente sind ja dann in der Regel immerPrototypen, sprich gab es halt so noch nie, hat man noch nie so gebaut und ist ja dann immer wieder,also technologisch an sich gab esdas schon mal, aber dann halt in dieser konkreten Form und Nutzung nicht.Ist denn das sozusagen auch Instrumentarium, was man dann in Zukunft vielleichtauf normalen Wettersatelliten sehen könnte oder ist das jetzt zu abgefahren?

Björn Frommknecht

Also ich denke, die Eolos-Mission ist ein gutes Beispiel dafür.Da gibt es jetzt eine Nachfolgemission, wo das experimentelle Instrument,der LIDA, der eben Wind messen konnte,nochmal in verbesserter Form gebaut wird, weil man erstens nachgewiesen hat,okay, da gibt es einen operationellen Nutzen, das lohnt sich wirklich,das ganze Geld und den Aufwand zu investieren.Und das könnte bei uns auch der Fall sein, aber das steht in den Sternen, wir hoffen es.Für uns ist das Wichtigste jetzt erstmal, dass der Start klappt und funktioniertund dass wir zeigen können, es war es wert.Der ganze Aufwand und die ganzen Anstrengungen, die da über Jahrzehnte gemachtworden sind und dass wir gute Ergebnisse haben.

Thorsten Fehr

Es ist natürlich so, dass selbst die Mission, wie du auch gerade gesagt hast,auch wenn sie nach drei Jahren zu Ende ist, wir hoffen natürlich,dass wir so tolle und gute Daten haben, dass die Wissenschaftler noch über Jahre,Jahrzehnte daran arbeiten können. Das ist die eine Seite.Das heißt, häufig sagen die Leute, deine Mission ist zu Ende gegangen.Ich habe auf Aeolus gearbeitet. Die sagen, deine Mission ist zu Ende.Nein, nein, das ist nur das Ende des Satelliten.Die Mission geht weiter. Die Mission lautet, wir wollen mit den Daten von demSatelliten eben auch weiter Wissenschaft betreiben, auch weiter Erkenntnisseschaffen. Das ist das Ziel.Auf der anderen Seite arbeiten wir natürlich auch mit internationalen Kooperationen zusammen.Das heißt, das ist für uns auch wichtig, wie wir vorhin auch schon erwähnt hatten,die amerikanischen Kollegen hatten schon Satelliten, die was Ähnliches gemessen haben wie wir.Wir haben momentan einen chinesischen Satelliten, der auch etwas Ähnliches misstwie wir. Nicht dasselbe, das ist alles ein bisschen anders.Und unsere amerikanischen Kollegen planen eine Satellitenmission in den 30erJahren, in den 2030er Jahren, die auch wieder ähnliche Sachen misst wie wir.Wir glauben immer noch, dass wir vermutlich einen Referenzdatensatz erstellen würden.Referenz in dem Sinn, dass insbesondere zum Beispiel das ATLIT,dieses Slidergerät, Da sind wir momentan kein Nachfolger und wie wir auch vorhinschon erwähnt haben, das Bauen von so einem Satelliten dauert einigermaßen lange.Aber es gibt Nachfolgeprojekte, wo wir dann eine lange Zeitreihe auch aufbauen können.Das beginnt mit den amerikanischen Missionen 2007, glaube ich,wenn ich mich recht erinnere, die angefangen haben, diese Vertikalprofile vonAerosolen und auch von Wolken zu messen.Die haben das zum Teil bis letztes Jahr gemacht. Das waren wirklich Satelliten,die, weil sie auch sehr hoch geflogen sind, sehr lange gelebt haben.Jetzt kommen wir rein mit EarthCare. Wir hatten Iolos dazwischen drin.Das war zwar ein Windlider, aber auch das hat Aerosole und auch Wolkeninformationen geliefert.Wir haben die chinesische Mission, die nennt sich ACDL, die im Moment fliegt.Wir werden dann in Zukunft die amerikanische Mission haben und dann vielleichtwieder eine europäische oder eine japanische oder eine ähnliche Mission.Das heißt, wir bauen unsere Zeitreihen immer aufeinander auf.Es ist klar, die sind immer ein bisschen unterschiedlich in der Frequenz,in der Höhe, in was sie genau vermessen.Das ist immer ein bisschen unterschiedlich, aber da springt dann die Genialitätunserer Wissenschaftler rein, die eben aus all diesen unterschiedlichen Daten setzen,dann trotzdem, wenn wir auf die geophysikalischen Produkte zurückgehen,wie zum Beispiel Wolkenhöhe, dann können die das trotzdem alles miteinander zusammenbauen.Und unsere 3-Jahres-Mission EarthCare, die vielleicht nur drei Jahre macht,kann dann trotzdem helfen, um diese gesamte Datenreihe von Anfang der 2000er,2030 oder länger auch besser zu charakterisieren.Wir sind praktisch auch hier wieder ein Element in der internationalen,in der globalen Zusammenarbeit.

Tim Pritlove

Ja, jetzt muss nur noch fliegen. So, ich weiß nicht, ist das jetzt für euchbeide eigentlich die erste Mission, die ihr in dem Sinne so begleitet oder habtihr schon mal diesen ganzen Startfrust?

Björn Frommknecht

Ich glaube, wir haben beide schon etliche,Momente erlebt, aber es ist trotzdem immer wieder was Besonderes,weil so ein Start ist natürlich sagen wir mal so ein bisschen binäres Ereignis.Ich meine, genau, entweder es klappt oder nicht und wenn es nicht klappt,dann kann es nicht nur ein bisschen nicht klappen, sondern es ist halt dannleider fatal. Hat es schon mal nicht geklappt?Nee, ich hatte Glück bisher. Ich weiß noch, bei Greys Mission war ich dabeiund da kommt die Rakete aus so einer Röhre raus und da dachte ich jetzt explodiertalles, aber es war dann doch so geplant. Aber ich hatte Glück bisher.

Thorsten Fehr

Ich nicht. Meine erste Vision bei der ESA, da war ich zwar nicht direkt daranbeteiligt, aber es war die erste Erdbeobachtungsvision, die gelauncht wurde. Das war Cryosat.Das war 2006, glaube ich. Und seitdem bin ich ein bisschen launchgeschädigt.

Tim Pritlove

Glaube ich.

Thorsten Fehr

Das war schon ziemlich dramatisch einschneidend. Umgekehrt.

Tim Pritlove

Also Cryosat 1, es gab dann noch einen zweiten, der funktioniert hat.

Thorsten Fehr

Und da muss ich sagen, das war eine großartige Sache, was die ESA damals geschaffthat, dass wir wirklich die Mission verloren haben, dann gleich wieder,die nächste, praktisch noch in derselben Nacht definiert haben. Das war wirklich toll.Aber ich bin seitdem ein wenig Launch geschädigt, wann immer es Launches gibt.Und das müssen nicht mal die sein, die Mission, an der ich beteiligt war.Ich war an Earthcare beteiligt, ich war an Sentinel-5 Precursor beteiligt.Und jedes Mal, wenn die Launches waren, werde ich extrem nervös.Und ich bin eigentlich ansonsten nicht jemand, der so leicht aus der Fassung zu bringen ist.Aber da merke ich, wie der Hals trocken wird, wie ich dann anfange aufzustehen, rumzulaufen.Also ich sehe mich da schon Ende März hier in ESOC die letzten zehn Minutenirgendwo mich verkriechen oder irgendwas.Also es ist schon immer ein sehr spannendes und einschneidendes Erlebnis.

Tim Pritlove

Also ihr werdet hier vor Ort sein, weil die Übernahme natürlich das eigentliche Ereignis ist.Klar, der Start muss funktionieren, aber dann die Übernahme und die Inbetriebnahme,da geht ja dann die Arbeit eigentlich auch erst so richtig los, oder?

Björn Frommknecht

Also wenn man dann eben das erste Signal sieht von dem Satelliten,das ist dann Das ist ein super Moment, das ist natürlich genial.Und dann geht, Gott sei Dank, für uns die Arbeit erst richtig los.Das ist genau das, worauf wir uns freuen.

Thorsten Fehr

Es kommen die ersten Produkte, dann kommen die ersten Produkte von dem einenInstrument, dann kommen die von dem anderen Instrument, dann kommen die gemeinsam.Also es gibt eine ganze Menge an ganz fantastischen und ganz tollen Ereignissen,die sich jetzt in den nächsten Jahren so aneinanderreihen werden.Das Ende dann, wie gesagt, nicht mit dem Ende der Satellitenmission,Dann kommen dann wissenschaftliche Publikationen, Konferenzen.Es geht immer weiter. Also es ist für uns eigentlich jetzt der Startschuss.Für viele unserer Kollegen natürlich, die den Satelliten seit 20 Jahren bauen,für die ist es dann das Ende in gewisser Hinsicht. Aber für uns geht die Sacheerst so richtig los, nicht?

Tim Pritlove

Ja, dann ist Schluss mit den Trockenübungen, wie jetzt hier bei Raumzeit.Ich sage vielen, vielen Dank für die ausführlichen Ausführungen zur Missionund Wissenschaft und was sonst alles noch interessant ist rund um EarthCare.Ja, habt ihr noch irgendwas,hinzuzufügen?

Thorsten Fehr

Nein, nur vielen Dank.

Björn Frommknecht

Wir freuen uns auf EarthCare und danke, dass wir dabei sein durften.

Thorsten Fehr

Für jeden, der Interesse hat, das zu verfolgen, einfach auf esa.int gehen,EarthCare oder einfach einfach so EarthCare googeln.Ich glaube, das funktioniert heutzutage auch schon sehr gut und wir sind dannauch bei dem Launch Ende Mai, bei dem Start der Mission, gibt es auch einenLivestream, so ein bisschen Werbung machen, wo man auch zuschauen kann.Unser Launch ist spät, der ist 20 nach 12 Mitternacht, also für all die Leute,die ein bisschen länger wach bleiben wollen, ist das durchaus eine Möglichkeitauch den Launch direkt zu sehen.

Tim Pritlove

Wie pünktlich muss das Ding sein?

Björn Frommknecht

Wir haben keine,interstellare Mission, wo man ein gewisses Zeitfenster hat.

Tim Pritlove

Das ist egal, oder?

Björn Frommknecht

Im Prinzip ist es egal, das bestimmt SpaceX.

Tim Pritlove

Verstehe, alles klar. Na gut, dann muss man halt vielleicht ein bisschen früheroder später aufstehen, je nachdem. Alright, gut.

Thorsten Fehr

Danke dir.

Tim Pritlove

Das war's, vielen Dank fürs Zuhören. Das war's bei RONZEIT, bald geht's wiederweiter. Ich sag tschüss, bis bald.

Shownotes

Glossar

Ein Gedanke zu „RZ121 EarthCARE“

Schubkarren sagte am 21. April 2024 um 05:00 Uhr :

Könnte man die Unterschiede von EarthCARE und den Sentinels (Copernicus) noch signifikant einfach benennen oder machen Sentinels 4 & 5 kaum was anderes als der Neue?

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