Am 21. November wird ein ganz besonderer Satellit ins Weltall geschickt. "Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich" ist sein Name und er sieht aus wie ein Haus. Er wird aber kein Feriendomizil im Orbit werden. Seine Aufgabe ist wichtiger: Er wird das Meer erforschen und könnte in Zukunft damit sogar Leben retten. Der Klimawandel lässt Gletscher schmelzen, den Meeresspiegel ansteigen und verschlingt damit Lebensraum an den Küsten.

Die Daten des neuen Satelliten vermessen nicht nur die Meerestopographie. Sie können bereits den geringsten Anstieg des Wasserpegels erkennen. Auch der Wellengang wird beobachtet. Besonders für die Seefahrt ist dies interessant. Dadurch können Vorhersagen über den Seegang getroffen und das Seewetter prognostiziert werden. Das ermöglicht es, mehr über die Häufigkeit von Extremwetterbedingungen zu erfahren.

Es wird auch das Abschmelzen der eisbedeckten Flächen untersucht. Die Erde ist bereits jetzt mit zirka 70 Prozent an Wasser bedeckt. Ein Anstieg des Meeresspiegels wird noch mehr Landmassen verschlingen. Dabei sind nicht nur die Küsten in Europa oder Amerika gemeint. Manche kleinere Inseln werden komplett von der sichtbaren Erdoberfläche verschwinden.

Arktis Eiskonzentration am 25. August 2020. Bildrechte: ESA/Copernicus Sentinel3

Die Ozeane sind ein Wärme- und CO2-Speicher. Zirka 17 Prozent unseres tierischen Proteinbedarfs kommt aus den Meeren. Wenn das Wasser ansteigt, könnten vorhandene Korallenriffe verschwinden. Weniger Eismassen würde bedeuten, dass weniger gefährliches UV-Licht reflektiert wird. Zeitgleich steigt der Treibhauseffekt an.

Durch die Untersuchungen können nicht nur tägliche Wetterdaten beispielsweise für die Seefahrt geliefert werden. Auch Überflutungen könnten vorhergesagt werden und das wiederum hilft dabei, Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

Der Satellit "Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich" wird in rund 1.300 Kilometern Höhe über die Erde hinwegschweben. Dabei wird er innerhalb von zehn Tagen 95 Prozent der globalen Meeresoberfläche vermessen. Dies geschieht in einer Genauigkeit, die zuvor noch kein Satellit erreicht hat. Der Satellit sendet dafür ein Signal aus, dass vom Meer reflektiert wird und zurück zum Satelliten geschickt wird. Dabei wird die Zeit für die Übertragung gemessen.

Künstlerische Darstellung des Satelliten Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich, wie er die Meeresoberfläche vermisst Bildrechte: ESA/ATG medialab

Damit dies funktioniert, muss die genaue Position des Satelliten bekannt sein, erklärt Josef Aschbacher. Er ist Direktor für Erdbeobachtung bei der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA. Dafür werden GPS-Signale und Galileo-Daten, das europäische Pendant zu GPS, genutzt. Des Weiteren finden Referenzmessungen auf der Erde statt. Die Distanz zwischen Satellit, Erde und erneut dem Satelliten wird mit dem Poseidon-4 Radar-Altimeter gemessen. Es ist der weltweit führende Höhenmesser. Produziert wurde er in Frankreich.

Jedoch befindet sich zwischen dem Satelliten und der Erde eine Atmosphäre und diese verändert sich stetig. Mal ist es bewölkt, mal weniger. An manchen Tagen und in manchen Gegenden herrscht eine hohe Luftfeuchtigkeit. Zu anderen Zeitpunkten und an anderen Orten eine geringe. Durch diesen Unterschied können sich die Messdaten ungewollt verändern. Damit diese nicht verzerrt werden, befindet sich noch ein Mikrowellen-Radiometer an Bord des Satelliten.

Über viele Messungen hinweg wird eine Mittelung durchgeführt. Deswegen ist es "Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich" möglich, so präzise Daten zu liefern. Darüber hinaus werden nicht nur Bereiche gemessen, die für das menschliche Auge sichtbar sind. Das ist aber erst der Anfang, erklärt Aschbacher: "Es ist noch viel zu tun. Eine der größten Herausforderungen ist die genauere Messung des Treibhausgases Kohlendioxid."

Mit einer "Falcon 9"-Rakete vom privaten Raumfahrtunternehmen SpaceX wird der Satellit am 21. November in den Weltraum transportiert. Der Launch-Ort liegt in Kalifornien, auf dem Militärstützpunkt Vandenberg. Finanziert wird das ganze Projekt von der Europäischen Union und den ESA-Mitgliedstaaten. Aus Deutschland kamen für das gesamte Copernicus-Projekt – zu dem mehrere Satelliten gehören – zirka 1,5 Milliarden Euro.

Das Team aus Forschern und Entwicklern wird die ermittelten Daten von "Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich" für jeden kostenlos zugänglich machen. Das ist einzigartig in dem Bereich, erklärt Aschbacher. Damit können dann nicht nur Universitäten und Behörden arbeiten. Auch Privatpersonen und Firmen haben Zugang zu den Daten – wodurch wiederum neue Wirtschaftszweige erschlossen werden können. Auf lange Sicht können durch die Satellitendaten neue Arbeitsplätze entstehen. Des Weiteren sollen Wettbewerbe ausgerufen werden, bei denen StartUps finanzielle Unterstützung für ihre neuen Geschäftsmodelle erhalten sollen, erklärt Matthias Petschke. Er ist zuständig für die Satellitennavigationsprogramme der EU.

Übrigens: Um Geld zu sparen, wurden sofort zwei Satelliten bestellt. Beide haben eine Laufzeit von rund fünfeinhalb Jahren. Der zweite Satellit wird dementsprechend auch erst in knapp fünf bis fünfeinhalb Jahren seine Arbeit aufnehmen - aber voraussichtlich bereits 2024 gelauncht, so dass beide Satelliten für einen kurzen Überschneidungszeitraum zusammen die Meeresoberfläche untersuchen.

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