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ESA verstärkt mit dem Projekt MAGIC weltraumbasierte Gravitationsforschung

ESA verstärkt mit dem Projekt MAGIC weltraumbasierte Gravitationsforschung

© Jan Hosan/QuantumFrontiers
Vitali Müller, Leiter der Topical Group Space Laser Gravimetry von QuantumFrontiers, mit einem Model der GRACE-Satelliten

QuantumFrontiers-Forschende liefern Expertise zu Laser-Interferometern

In der vergangenen Woche hat die Europäische Weltraumbehörde ESA präsentiert, welche Projekte sie im Rahmen ihres Erdbeobachtungsprogramms in den kommenden Jahren finanzieren wird. Insgesamt stehen 2,7 Mrd. Euro für das Geowissenschafts-, Forschungs- und Entwicklungsprogramm zur Verfügung. Zu den geförderten Projekten gehört auch „MAGIC“, welches die Messung der Schwerkraft der Erde aus dem Weltraum auf eine neue Stufe heben soll.

Eine detaillierte Messung der Schwerkraft liefert unersetzliche Informationen über die Wassermenge in den Ozeanen, den Eisschilden, den Gletschern, in der Nähe der Oberfläche und - einzigartig unter allen Raumfahrttechnologien - auch unter der Erdoberfläche. Vor allem aber lässt sich messen, wie sich dieses Wasser und andere Massen im Laufe der Zeit verschieben.

MAGIC steht für „Mass change And Geosciences International Constellation“ und setzt sich aller Vorraussicht nach aus zwei Satellitenpaaren zusammen. Das erste Satellitenpaar firmiert aktuell noch unter dem deutschen Projektnamen GRACE-I bzw. dem amerikanischem Namen „Mass Change Mission (MCM)“ und wird wie die GRACE/GRACE-FO Missionen in Deutsch-Amerikanischer Partnerschaft gebaut werden. Das zweite Satellitenpaar von MAGIC wird ESA-geführt und trägt den Namen „Next Generation Gravity Mission“ (NGGM).

Durch zwei aufeinander abgestimmte Satellitenpaare wird die Messgenauigkeit für Änderungen des Erdschwerefelds – sowohl ihre zeitliche als auch ihre räumliche Auflösung – deutlich gesteigert werden. Diese Daten öffnen die Tür zu neuen Anwendungen, wie etwa Frühwarnungen vor Extremereignissen, insbesondere Dürren oder Überschwemmungen.

Bei allen Missionen wird das Erdschwerfeld über die Messung von Abstandsänderungen zwischen den zwei Satelliten eines Paares bestimmt. Das dafür nötige hochpräzise Messsystem basiert auf Laser-Interferometern, welche am Albert-Einstein-Institut für GRACE-FO mit Finanzierung durch das BMBF entwickelt wurden und die nun unter anderem im Rahmen von QuantumFrontiers und des Sonderforschungsbereichs TerraQ sowie Aufträgen der ESA verfeinert werden. Ihre Expertise werden die Forschenden auch in die nun zu entwickelnden Satellitenmissionen einbringen.