GRACE-C

Die Nachfolgemission von GRACE-FO mit dem Namen GRACE-Continuity - GRACE-C - befindet sich in der Entwicklung und soll Ende 2028 starten. Sie verfolgt das gleiche Ziel wie ihre Vorgängermissionen GRACE und GRACE Follow-On, nämlich die Bereitstellung kontinuierlicher monatlicher Schwerefelder des gesamten Globus. Der Starttermin von GRACE-C zielt darauf ab, eine Überlappung mit GRACE-FO zu erreichen, damit beide Missionen über einen gewissen Zeitraum gleichzeitig Daten liefern.

GRACE-C wird das alte Mikrowelleninstrument durch das Laser-Ranging-Interferometer (LRI) ersetzen, das auf GRACE-FO erfolgreich getestet wurde, und einen neuen GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) einsetzen. Beide werden Daten mit höherer Präzision liefern.

Die Beobachtung des globalen Wasserhaushalts durch die internationale Nutzergemeinschaft ist für die zukünftige Klimapolitik sehr wichtig. Die dafür benötigten Datensätze müssen langfristig erhoben werden, aber auch die zeitliche und räumliche Auflösung wird sich abhängig von der verfügbaren Technik weiter verbessern.

Das Erheben der Daten sollte möglichst über mindestens drei Dekaden erfolgen, damit man zuverlässige Statistiken und ein besseres Verständnis der Wechselwirkung zwischen anthropogenem Klimawandel und natürlichen Klimazyklen bekommt.

NASA, DLR und das GFZ realisieren dazu gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) eine GRACE-FO-Nachfolgemission „GRACE-C". Der Start ist für 2028 mit einer Falcon-9-Rakete des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX vorgesehen. Im Anschluss soll das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum (GSOC) beim DLR in Oberpfaffenhofen die Missionskontrolle übernehmen.

Noch in 2023 wurden alle dafür notwendigen Vereinbarungen zwischen den beteiligten Akteuren aus Deutschland und den USA geschlossen, so dass der Bau des Satellitenpaares durch Airbus Defence and Space in Friedrichshafen im Auftrag der NASA begonnen werden konnte.

Die NASA wird, wie bei GRACE-FO, wieder die elektronischen Bauteile des LRI (Laser Ranging Interferometer), die beiden Beschleunigungsmesser sowie Teile der wissenschaftlichen Auswertung bereit stellen. Der Bau der beiden Satelliten wird erneut durch Airbus im Auftrag von JPL/NASA in Deutschland erfolgen. Dadurch ergibt sich nicht nur eine finanzielle „win-win Situation“ für Deutschland, vielmehr sind durch den Nachbau eines erfolgreich betriebenen Missionskonzeptes eventuelle technische, finanzielle und terminliche Schwierigkeiten begrenzt.

Alle GRACE-Einzelpaarmissionen haben den Nachteil, dass die zeitliche Auflösung auf einen Monat und die räumliche Auflösung auf ca. 300 km beschränkt und damit für viele Anwendungen im konkreten Fall relativ ungenau ist. Massentransporte können auch nicht immer eindeutig einem bestimmten Gebiet zugeordnet werden, was nachträglich bei der Datenberechnung korrigiert werden muss.

Um diese Nachteile des Messprinzips von GRACE-C zu reduzieren, plant die ESA zusätzlich die sogenannte Next Generation Gravity Mission (NGGM/MAGIC). Diese neue Satellitenmission soll die Erde ab etwa 2032 auf einer geneigten Bahn (65-70 Grad Bahnneigung gegenüber dem Äquator) und tiefer (ca. 400 km) als deren Vorgänger umkreisen. Die Beobachtung der nicht-gravitativen Störkräfte soll zusätzlich durch einen etwa zehnmal genaueren Beschleunigungsmesser verbessert werden. Die Kombination beider Doppelpaarmissionen wird die geschilderten Nachteile eines Einzelpaares deutlich reduzieren, so dass zahlreiche neue geophysikalische Anwendungsszenarien realistisch sind.

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