MetOp-SG

Engl. Akronym für Meteorological Operational Polar Satellite Second Generation; Nachfolgeserie für die Wettersatelliten MetOp. Die im Auftrag von ESA und EUMETSAT entwickelten Satelliten sollen die Erde auf erdnaher, polarer Umlaufbahn umkreisen und damit die geostationären Gegenstücke der Meteosat-Serie ergänzen. Die Serie soll aus zwei Satellitenlinien bestehen, MetOp-SG A und MetOp-SG B, die in jeweils 3 Exemplaren gebaut werden und zeitversetzt gestartet werden. Die Starts für die jeweils ersten Exemplare sind für 2025 (Metop-SG 1A und Metop-SG 1B) vorgesehen. Airbus Defence & Space (FR) ist der Hauptauftragnehmer für die Serie A und Airbus Defence & Space (DE) für die Serie B.

Die Metop-SG-A-Satelliten haben optische Instrumente an Bord, darunter die beiden deutschen Beistellungen METimage und das Sentinel-5-Instrument. Bei der B-Serie besteht die Nutzlast hauptsächlich aus Mikrowelleninstrumenten, von denen das "SCA"-Scatterometer als ASCAT-Nachfolger wiederum in Deutschland gebaut wird. Ein Scatterometer oder Streustrahlungsmesser dient der Messung der Meeresoberflächenrauigkeit.

Fakten zur Mission

• EPS-SG ist ein Partnerschaftsprogramm, an dem ESA, DLR und CNES beteiligt sind.
• Es ist der europäische Beitrag zum gemeinsamen Polarsystem, das gemeinsam mit der US National Oceanic and Atmospheric Administration betrieben wird.
• EPS-SG verfügt über drei neue Instrumente (3MI, MWI und ICI), von denen zwei noch nie zuvor auf einem operationellen Satelliten geflogen wurden (3MI und ICI), und wird Beobachtungen von Niederschlag, Aerosolen und Eiswolken liefern.
• Die numerische Wettervorhersage auf regionaler und globaler Ebene wird von den verbesserten Infrarot-, Mikrowellen- und Radio-Okkultationssondierungen von EPS-SG für Temperatur und Feuchtigkeit, von polaren atmosphärischen Bewegungsvektoren, die aus optischen Bildern extrahiert werden, von neuartigen Niederschlags- und Wolkenmessungen von Bildgebern im optischen, Submillimeter- und Mikrowellenspektrum und von hochauflösenden Messungen des Windvektors und der Bodenfeuchtigkeit an der Meeresoberfläche, die aus Scatterometer-Beobachtungen gewonnen werden, profitieren.
• Metop-SG A trägt auch das Copernicus-Sentinel-5-Spektrometer zur Messung von Spurengasen, das in Kombination mit den Spektrometern von IASI-NG, 3MI und METimage die Luftqualitätsvorhersagen des Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienstes verbessern wird.
• Die andere Schlüsselkomponente des EPS-SG-Systems ist ein umfassendes Bodensegment mit allen Einrichtungen, die für die Steuerung der Satelliten, die Erfassung und Verarbeitung der Daten und die Lieferung der gewonnenen Produkte an die Nutzer weltweit erforderlich sind.
• Die Metop-SG-Satelliten werden im Auftrag der ESA von einem europäischen Industriekonsortium unter Führung von Airbus Defence and Space entwickelt, das auch die Instrumente IASI-NG, METimage und Sentinel-5 im Auftrag von CNES, DLR und ESA entwickelt.
• EUMETSAT beschafft alle Startdienste, entwickelt die gesamte Bodeninfrastruktur und integriert und validiert das gesamte System.
• Alle EPS-SG-Beobachtungen werden für die Erstellung von Klimaaufzeichnungen für eine große Anzahl wichtiger Klimavariablen weiterverarbeitet.

Während die erste Generation der MetOp-Satelliten noch aus drei gleichen Einheiten besteht, sollen die Instrumente auf zwei jeweils unterschiedliche Flugkörper (A und B) verteilt werden. Von jedem Typ sind jeweils drei gleiche Einheiten geplant. Airbus D&S wurde über verschiedene Ausschreibungen mit der Entwicklung beider Satelliten beauftragt, wobei das Auftraggeber-, Auftrags- und Auftragnehmergeflecht sehr komplex ist. Das Projekt gliedert sich in rund 250 Unteraufträge, mit ca. 100 beteiligten Unternehmen aus 17 verschiedenen Ländern. An der Entwicklung dieser zweiten Satellitengeneration ist Deutschland mit etwa 27 Prozent beteiligt.

Die Satelliten sollen im Zeitraum von 2025 bis in die 2040er-Jahre gestartet bzw. betrieben werden. Wobei alle Satelliten gleichzeitig bzw. in Kleinserie hintereinander gebaut werden. Die Starts der baugleichen Geräte erfolgt im Abstand von einigen Jahren. Die zunächst noch nicht benötigten Einheiten werden unter kontrollierten Reinraum-Bedingungen eingelagert. Für die Wissenschaftler und Wetterdienste ist es wichtig, dass über einen möglichst langen Zeitraum gleichwertige Messungen mit möglichst gleichem Equipment durchgeführt werden.

Aufgaben

1. Fortsetzung der Bereitstellung von Informationen zur Verbesserung der numerischen Wettervorhersage (NWP) in Europa und weltweit.
2. Nowcasting-Anwendungen, insbesondere in hohen Breitengraden, wo geostationäre Messungen nicht verfügbar sind.
3. Operative Ozeanographie durch die Bereitstellung von Windvektoren, Meeresoberflächentemperaturen, Meereisbedeckung und anderen Meeresprodukten.
4. Sondierungen und Bilder mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung im Spektrum von Ultraviolett bis zum thermischen Infrarot für Anwendungen in der Atmosphärenchemie.
5. Niederschlags-, Bodenfeuchte- und Schneemessungen für die operative Hydrologie und Wasserwirtschaft.
6. Großflächige Analyse der Landoberfläche zur Unterstützung der Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre und von Anwendungen in der Biosphäre durch optische Bildgebung.
7. Unterstützung der Klimaüberwachung auf der Grundlage der Erstellung einschlägiger Klimadatensätze, auch unter Einbeziehung historischer Beobachtungen aus dem EPS-Programm.

Die MetOp-SG werden die kontinuierliche Bereitstellung hochwertiger Wetterdaten gewährleisten. Die Messdaten der neuen MetOp-SG-Satelliten werden gegenüber der ersten Generation von MetOp-Satelliten eine verbesserte spektrale und räumliche Auflösung bieten. Zehn verschiedene Instrumente, die den ultravioletten, sichtbaren, Infrarot- und Mikrowellen-Spektralbereich abdecken, ermöglichen eine große Bandbreite an Beobachtungen.

Bei der Bestückung mit Messinstrumenten wird auf Kontinuität geachtet, d.h. die Messgeräte aus der ersten Generation erhalten ggf. verbesserte Nachfolger. Darüber hinaus kommen aber auch weitere Instrumente hinzu, um der Wettervorhersage weitere Parameter zur Verfügung zu stellen, aber auch um den Klimawandel genauer zu erforschen und zu dokumentieren. Dadurch wird es auch nötig, die Messeinrichtungen auf zwei Satelliten aufzuteilen. Das Hauptinstrument auf den Typ B Satelliten ist das C-Band-Radar, auch Scatterometer genannt. Es wird ebenfalls vom Airbus-Standort in Friedrichshafen maßgeblich entwickelt. Damit lassen sich insbesondere die Wellenhöhen und indirekt die Windgeschwindigkeiten über den Ozeanen ermitteln.

Folgende Instrumente sind derzeit für die beiden Satellitenserien geplant:

Weitere Informationen:

• EUMETSAT Polar System Second Generation - Startseite (EUMETSAT)
• MetOp-SG (eoPortal Directory)
• Metop Second Generation - Instruments (Eumetsat)