Meteosat Third Generation (MTG)

Bezeichnung für dritte Generation von Meteosat Wettersatelliten. Die Entwicklung der Systeme wird von der europäischen Weltraumagentur ESA geführt. Die insgesamt sechs Satelliten starten ab 2022 in den Weltraum. Der erste Start erfolgte am 13. Dezember 2022 mit einer Ariane-5 von Kourou aus. Die weiteren Starttermine sind nach vorläufigem Stand auf der Eumetsat-Seite erfahrbar.

Zwei Typen von Satelliten

MTG umfasst zwei Satellitentypen: Vier als Imager (MTG-I) bezeichnete Satelliten mit abbildenden Missionen, die Aufnahmen mit einer deutlich verbesserten Bildauflösung bieten werdenals die bisherigen. Sie sind als Kontinuität der laufenden Meteosat-Reihe zu sehen.
Die beiden anderen Satelliten werden Sounder (MTG-S) genannt. Sie tragen neuartige hochauflösende Spektrometer, mit deren Hilfe die dreidimensionale Bewegung von Wasserdampf und anderen Gasen in der Atmosphäre verfolgt werden wird.

Die vollständige Betriebskonfiguration besteht somit aus zwei MTG-I-Satelliten, die im Tandembetrieb arbeiten, wobei ein Satellit Europa und Afrika alle 10 Minuten und der andere nur Europa alle 2,5 Minuten abtastet, sowie einem MTG-S-Satelliten.

Die Variante MTG Imager

Die MTG-I-Satelliten sind etwa 3,6 t schwer (davon 2 t Treibstoff) und haben beim Start eine Größe von 2,3 × 2,8 × 5,2 m und eine geplante Lebensdauer von 8,5 Jahren. Sie sind mit folgenden Instrumenten ausgerüstet:

Flexible Combined Imager (FCI), einem abbildenden Instrument mit 16 Kanälen und einer Auflösung von 2 km bis zu 500 m bei einer zeitlichen Auflösung von 10 Minuten, bzw. 2,5 Minuten im sogenannten Rapid-Scan-Mode
Lightning Imager (LI), einem neuartigen Instrument zur Erkennung von Blitzen
Data Collection and Retransmission Service (DCS) und
GEOSAR (Geostationary Search and Rescue Relay)

Das FCI Instrument kann aus einer geostationären Umlaufbahn die gesamte zugewandte Erdoberfläche alle 10 Minuten in 16 Kanälen mit einer räumlichen Auflösung von 1–2 km aufnehmen. In einem alternativen Modus kann es ein Viertel der Erdoberfläche in vier Kanälen mit einer Wiederholungsrate von 2,5 Minuten mit einer in einigen Kanälen doppelt so hohen Auflösung erfassen. Das Instrument wird gegenüber der Vorgängergeneration verbesserte meteorologische Informationen für Wetterberichte, Prognosen von Wetterkatastrophen und Frühwarnsysteme über die Abläufe der atmosphärischen Wasserzyklen liefern. Daneben liefert es auch Daten für das Aufspüren und Beobachten von Waldbränden.

Das LI Instrument lokalisiert auf fast der gesamten sichtbaren Erdoberfläche kontinuierlich Blitzentladungen, die sich in den Wolken oder zwischen Wolke und Boden ereignen. Es arbeitet auf einer Wellenlänge von 777,4 nm und erreicht eine maximale räumlichen Auflösung von 4,5 km. Das DCS System empfängt und übermittelt Daten von am Boden, auf Bojen, Schiffen oder in Ballons installierten Messgeräten der Data Collection Platforms (DCP). Im Rahmen des internationalen Systems COSPAS-SARSAT Systems übermittelt die kleine Kommunikationsnutzlast GEOSAR Notsignale von 406-MHz-Baken an eine zentrale Empfangsstation in Europa, die Signale zur schnellen Organisation von Rettungsmaßnahmen weitergibt.

Die Variante MTG Sounder

Die MTG-S-Satelliten sind etwa 3,8 t schwer (davon 2 t Treibstoff) und haben beim Start eine Größe von 2,3 × 2,8 × 5,2 m und eine geplante Lebensdauer von 8,5 Jahren. Sie tragen folgende Instrumente:

Hyperspectral Infrared Sounder (IRS), einem Infrarot-Sondierer zur Bestimmung von Temperatur- und Wasserdampfprofilen
Ultra-violet, Visible and Near-Infrared Sounder (UVN) einem UV-Sondierer im Rahmen des EU-Programms Copernicus

Das IRS Instrument liefert hyperspektrale Bilder der gesamten sichtbaren Erdoberfläche im langwelligen Infrarotbereich (LWIR: 700–1210 cm-1) und einem mittelwelligen Infrarotbereich (MWIR: 1600–2175 cm-1) mit einer Auflösung von maximal 4 km. Es soll damit über Europa alle 30 Minuten Höhenprofile der Verteilung und Bewegung atmosphärischen Wasserdampfs und der Temperatur liefern und so das Verständnis ihrer komplexen chemischen Zusammensetzung erweitern. Es soll so zur Verbesserung der langfristigen Wettervorhersage beitragen.

Das UVN Instrument liefert für Europa im Stundentakt Messungen in drei Spektralbändern (UV: 290 – 400 nm; VIS: 400 – 500 nm, NIR: 755 – 775 nm) mit einer räumlichen Auflösung von unter 10 km ab. In Verbindung mit dem IRS soll es weitere Erkenntnisse über die Atmosphärenchemie der Erde liefern.

Meteosat Third Generation (MTG) im All

Das MTG-System besteht aus vier MTG-I-Bildsatelliten (ein Imager im Vordergrund) und zwei MTG-S-Sondierungssatelliten. Die Mission setzt die langjährige Partnerschaft zwischen der ESA und der EUMETSAT fort und baut auf dem Erfolg der ersten beiden Generationen von Meteosat-Satelliten auf.

Dabei wird nicht nur die Kontinuität der Daten für die Wettervorhersage aus der geostationären Umlaufbahn bis in die nächsten Jahrzehnte hinein gewährleistet, sondern es werden auch fortschrittliche Bildgebungsfähigkeiten, völlig neue Infrarotsondierungen und Blitzbildgebung für die Warnung vor schweren Stürmen eingesetzt.

Quelle: ESA

Im Unterschied zu den bisherigen Meteosat-Baureihen werden die MTG-Satelliten nicht mehr spin-stabilisiert sein, sich also nicht mehr mit 100 Umdrehungen pro Minuten um die eigene Achse drehen, sondern drei-Achsen-stablisiert die Erde aus rund 36.000 km beobachten. Nur so lassen sich die vielen Daten mit dieser neuen Satellitengeneration gewinnen. Die Masse der Satelliten beträgt 2,8 (MTG-I) bzw 3,1 Tonnen (MTG-S).

Mit MTG stehen, im Vergleich zum derzeitigen Meteosat-System, Daten in höherer Qualität bereit, sowie solche, wie die Daten der Sondierungsinstrumente, die es bisher aus einem geostationären Orbit noch nicht gab. Damit wird geholfen, die Numerische Wettervorhersage weiter zu verbessern. Wetterüberwachung und Nowcasting profitieren von höher aufgelösten Bildern, die in kürzen zeitlichen Abständen bereit gestellt werden und so die Erkennung, z.B. von potentiellen Gewitterwolken oder kleinräumigen Nebelgebieten, erleichtern. Große Unwetter mit Starkregen können früher und genauer vorhergesagt, der Luftverkehr besser und ökonomischer geplant werden und die Landwirtschaft kann besser den optimalen Zeitpunkt der Ernte bestimmen.

Auch klimatologische und ozeanographische Anwendungen werden durch die verbesserten Daten profitieren. Zudem werden wertvolle Daten zur Überwachung der Luftqualität gewonnen.

Das industrielle Konsortium zur Entwicklung des MTG-Programms wird von der französischen Firma Thales Alenia Space mit der OHB System AG als Partner geführt. Die OHB System ist dabei für die Entwicklung aller sechs Satellitenplattformen verantwortlich und führt außerdem auch die Entwicklung der gesamten Sounder-Satelliten.

MTG-Bodensegment

Das Bodensegment von Meteosat Third Generation wird Daten von allen MTG-Satelliten erfassen und die Produkte erzeugen, archivieren und verteilen. Es wird auch die Fähigkeiten zur Steuerung und Kontrolle der Satelliten und des Bodensegments selbst bereitstellen.

Das Bodensegment besteht aus:

Die Bodenstationen für Telemetrie, Verfolgung und Kontrolle (Telemetry, Tracking and Control TT&C) - die TT&C-Schnittstelle zwischen dem Raumsegment und dem Missionskontrollzentrum.
Die Bodenstationen für die Missionsdatenerfassung (Mission Data Acquisition, MDA) - die Schnittstelle zwischen dem Raumsegment und dem Missionskontrollzentrum für die Nutzlastdaten.
Die Missionsbetriebseinrichtung (Mission Operations Facility, MOF) - bietet Funktionen für die Vorbereitung, die Planung und den Betrieb des Systems, einschließlich Satelliten- und Missionsbetrieb und Flugdynamik.
Die Datenverarbeitungseinrichtungen der Instrumentenebene 1 (IDPF-I und IDPF-S) - sie extrahieren die Messdaten der Sensoren. Sie führen auch eine Reihe von Funktionen für die Erzeugung von Daten der Ebene 1b und die Verarbeitung von Daten der Ebene 1c aus.
Level 2 Processing Facility (L2PF), für die Extraktion von zentral erzeugten Produkten.

Weitere Informationen:

Meteosat series (EUMETSAT)
Meteosat Third Generation (ESA)
Meteosat Third Generation (eoPortal Directory)
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