21. Dezember 2021

Auf Wiedersehen, MetOp-A

Nach 15 erfolgreichen Jahren im Weltraum wurde der Wettersatellit MetOp-A ausser Betrieb genommen und mit ihm auch der Corner-Cube-Mechanismus (CCM) vom CSEM – ein Instrument, das sich im IASI befindet, dem Infrarot-Interferometer zur Sondierung der Atmosphäre des MetOp-Programms. Der auf elastischen Gelenken gelagerte CCM des CSEM ist frei von jeglicher Reibung und hat im MetOp 1,2 Milliarden Betriebszyklen durchlaufen. Dieselbe Technologie wird nun auch bei der neuen Generation von Satelliten eingesetzt.

Satellite flying over the earth

Es ist traurig, sich von einem alten Freund verabschieden zu müssen. In den vergangenen Monaten wurde der MetOp-A, der erste der MetOp-Wettersatelliten, der zur Überwachung des Klimas und zur Verbesserung der Wettervorhersage entwickelt wurde, ausser Betrieb genommen. Der 2006 erfolgreich in Betrieb genommene Satellit war mit mehreren Schweizer Technologien ausgestattet, zu denen auch ein ganz spezieller, vom CSEM entwickelter Mechanismus gehört: der Corner-Cube-Mechanismus (CCM).

Das CSEM entwickelte nicht zum ersten Mal ein Präzisionsinstrument, welches der feindlichen Umgebung des Weltraums standhalten muss; es ist bei Weltraumprojekten aber eher selten, dass man bereits nach wenigen Jahrzehnten weiss, dass das Instrument die Erwartungen erfüllt hat.

Hier ein kurzer Übersicht über die Beiträge, die das CSEM für die Raumfahrtgemeinschaft geleistet hat:

  • Am 19. Oktober 2006 wird der MetOp-A vom Weltraumbahnhof Baikonur aus gestartet. Es ist der erste der MetOp-Wettersatelliten, der von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) gemeinsam betrieben werden. Ziel der MetOp-Mission ist die Inbetriebnahme einer Konstellation von drei Wettersatelliten in polarer sonnensynchroner Umlaufbahn. Sonnensynchron bedeutet, dass der Satellit jeden der Punkte auf der Erdoberfläche, die er auf seiner Umlaufbahn überfliegt, immer zur jeweils selben Sonnenzeit überfliegt.
  • Eines der Instrumente an Bord ist das Infrarot-Interferometer zur Sondierung der Atmosphäre (Atmospheric Infrared Survey Interferometer, IASI), das von Thales Alenia Space im Auftrag des Centre national d'études spatiales (CNES) gebaut wurde. Das IASI wurde entwickelt, um den Anforderungen der operationellen Meteorologie gerecht zu werden, d. h. um den Forschenden genaue Daten zu den Oberflächen- und die Lufttemperaturen sowie zur Zusammensetzung der Atmosphäre zu liefern.
  • Entscheidend für die hochpräzise Messung ist eine opto-mechanische Verzögerungsstrecke, der sogenannte Corner-Cube-Mechanismus, der auf einer reibungslosen mechanischen Bewegungsübertragung beruht.
  • Dank dem ausgewiesenen Know-how des CSEM im Bereich der flexiblen Mechanismen arbeitet der CCM völlig reibungslos und wurde auf eine nahezu unendliche Lebensdauer ausgelegt. Tatsächlich hat dieser Mechanismus während 15 Jahren problemlos funktioniert.
  • Mit der Inbetriebnahme des hochmodernen IASI wurde den Klimaforschenden und den Meteorologinnen und Meteorologen ein leistungsstarkes Fern-Erkundungsinstrument zur Aufzeichnung der von der Erdoberfläche emittierten Infrarotstrahlung zur Verfügung gestellt. Zu den 45 Milliarden Daten, die damit gesammelt wurden, wurde in der Zeitschrift Nature climate and atmospheric science ein Artikel veröffentlicht. In dieser Studie gelang es erstmals, die Treibhausgasansammlungen in der Atmosphäre sichtbar zu machen. Diese Daten sind für die Beurteilung der Massnahmen, die gegen die Erderwärmung getroffen werden, unentbehrlich.
  • Der MetOp-A wurde ausser Betrieb genommen, die beiden anderen Satelliten der Konstellation, MetOp-B und MetOp-C, werden aber voraussichtlich noch bis 2033 ihre Runden um den Planeten drehen.
  • Nach dem Erfolg, den sie mit dem MetOp-Programm verzeichnete, steht die EUMETSAT nun in den Startlöchern für ihre nächste Mission: die dritte Generation von Wettersatelliten, MTG (Meteosat Third Generation) genannt. Der Satellit MTG-S1, dessen Start für Ende 2023 geplant ist, wird ebenfalls mit der CCM-Technologie des CSEM ausgestattet sein.

«Festzustellen, dass das IASI für so viele Meteorologinnen und Meteorologen sowie Klimaforschende auf der ganzen Welt zu einem unverzichtbaren Referenzwerkzeug geworden ist, ist sehr erfüllend. Und zu wissen, dass wir zu diesem Erfolg beigetragen haben, indem wir eine wesentliche, leistungsfähige und zuverlässige Technologie bereitgestellt haben, ist äusserst befriedigend", freut sich Peter Spanoudakis, der für das Projekt verantwortlich ist.