Airbus Defence and Space

Dr. Michael Menking und Eckard Settelmeyer erklären das Europäische Copernicus Programm

Michael Menking - European Director for Earth Observation, Navigation and Science Eckard Settelmeyer - Director for Earth Observation, Navigation and Science Germany

 



  • Was ist Copernicus? Und welche Rolle spielen die Sentinel-Satelliten?

Michael  Menking
Das europäische Erdbeobachtungsprogramm „Copernicus“ (bisher unter dem Kürzel GMES –Global Monitoring for Environment and Security – bekannt) schafft eine moderne und leistungsfähige Infrastruktur für Erdbeobachtung und Geoinformationsdienste. Es wird von der Europäischen Kommission gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA durchgeführt, weitere Agenturen sind in kleinerem Umfang beteiligt.

Copernicus wurde entwickelt, um wichtige Informationen in sechs Schlüsselbereichen zu liefern: Landüberwachung, Überwachung der Meeresumwelt, Katastrophen- und Krisenmanagement, Überwachung der Atmosphäre, Überwachung des Klimawandels und Sicherheit. Für eine globale Umweltüberwachung ist eine umfassende und einheitliche Datengrundlage im globalen Maßstab notwendig, die ohne Satellitensysteme jedoch undenkbar ist. Der Anspruch, einen unabhängigen Zugang zu globalen Erdbeobachtungsdaten zu schaffen, unterstreicht daher die herausragende Bedeutung der satellitengestützten Erdbeobachtung im Copernicus-Programm.

 

  • Welche Bedeutung hat Copernicus für Airbus Defence and Space ?

Eckard Settelmeyer
Seit den Anfängen des Programms im Jahr 1998 ist Airbus Defence and Space ein wichtiger Copernicus-Partner. Die drei Hauptbeiträge des Unternehmens sind:

Airbus Defence and Space ist maßgeblich am Bau der Sentinel-Satelliten beteiligt, die das Weltraumsegment des Programms darstellen und mit denen die Daten der begleitenden Missionen (Copernicus Contributing Missions) ergänzt werden.

Airbus Defence and Space betreibt mit SPOT, Pléiades, TerraSAR-X und TanDEM-X optische und radargestützte Satelliten und zählt dank dieser begleitenden Missionen zu den größten Datenlieferanten für Copernicus-Dienste.

Airbus Defence and Space wird das Europäische Datenrelaissystem (EDRS) betreiben, das eine sichere und schnelle Kommunikation für die Sentinel-1- und Sentinel-2-Satelliten gewährleisten wird. Das Unternehmen liefert zudem wichtige Bodenstationen für die Sentinel-1-Mission.

 

  • Wie sieht die Zusammenarbeit mit der ESA aus?

Michael  Menking
Airbus Defence and Space arbeitet bereits seit vielen Jahren mit der ESA zusammen. Das Copernicus-Programm sticht hier besonders hervor.

 

  • Wie stehen Brüssel und die Europäische Union generell zur Raumfahrtforschung? Welchen Nutzen wird Copernicus für die EU bringen?

Eckard Settelmeyer
Die EU ist über das Forschungsrahmenprogramm (FRP) an der Raumfahrtforschung beteiligt und wird dies künftig mit dem Programm Horizont 2020 fortführen.

Die wertschöpfenden Dienste von Copernicus profitieren von Studien im Rahmen von FRP5, 6 und 7, mit denen die Umsetzbarkeit von Services dieser Art innerhalb von Copernicus nachgewiesen wurden. Jüngste Beispiele sind die Projekte SAGRES und LOBOS: Diese zielen auf den Aufbau von Diensten für die Überwachung der EU-Außengrenzen im Rahmen des Programms „Eurosur“ von Frontexab. Airbus Defence and Space ist an diesen Projekten beteiligt.

 

  • Wie ist Airbus Defence and Space an der Arbeit der Europäischen Union bezüglich Copernicus beteiligt?

Michael  Menking

Airbus Defence and Space leistet zu allen A- und B-Modellen der Sentinel-Missionen einen Beitrag:

 

Sentinel-1: wetter- und tageszeitunabhängige Radarsatelliten- und Interferometriemission; Airbus Defence and Space ist für das Radarsystem zuständig.

 

Sentinel-2: multispektrale optische Bildgebung für Flächennutzung, Städteplanung, Waldüberwachung und Landwirtschaft; Hauptauftragnehmer ist Airbus Defence and Space.

 

Sentinel-3: für optische Bildgebung bei mittlerer Auflösung und radargestützte Höhenmessungen für die Beobachtung von Ozeanen und Landflächen; Airbus Defence and Space liefert das Radiometer.

Sentinel-4: MTG-Bordinstrument, das vom geostationären Orbit aus die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre untersuchen wird; die Nutzlast stammt von Airbus Defence and Space.

Sentinel-5 Precursor (S 5p): Das Raumfahrzeug wird von einer erdnahen Umlaufbahn aus die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre untersuchen und ebnet den Weg für die Sentinel-5-Instrumente an Bord der MetOp-Satelliten der zweiten Generation (MetOp SG). Airbus Defence and Space ist Hauptauftragnehmer von S 5p und fertigt die Nutzlasten für die MetOp-SG-Satelliten.

 

  • Welche Nutzen bringt Copernicus im zivilen Bereich mit sich?

Eckard Settelmeyer
Copernicus wird durch wertschöpfende Dienste neue Geschäftsfelder eröffnen und auch die Auswirkungen von Krisen- und Katastrophenfällen mildern.

 

  • Wie hoch werden Kosten für die Sentinel-Satelliten voraussichtlich ausfallen und wer trägt diese?

Michael  Menking
Aktuell teilen ESA und EU die Kosten untereinander auf: Üblicherweise finanzierte die ESA die Entwicklung der fünf verschiedenen Sentinel-Modelle mit je einem Protoflugmodell (PFM) und einem Flugmodell (FM), genannt A beziehungsweise B. Die C- und D-Modelle wird die EU, die Entwicklung der künftigen Generation die ESA finanzieren.

Zudem wird EUMETSAT als eigenen Beitrag die Sentinel-4- und -5-Instrumente in seine MTG- und MetOp-SG-Satelliten aufnehmen.

 

  • Das Copernicus-Programm startete ursprünglich unter dem Namen GMES. Wie erklärt sich die Namensänderung?

Eckard Settelmeyer
Der Programmname wurde aufgrund der Entscheidung der EU geändert, sich finanziell an der Weltraumkomponente zu beteiligen. Darüber hinaus ist „Copernicus“ leichter auszusprechen als „GMES“.

 

  • Wird Copernicus Einfluss auf unseren Alltagnehmen? Wie können wir die Daten nutzen?

Michael  Menking
Unser Nutzen liegt in der rechtzeitigen Information über die aktuelle Umweltsituation, atmosphärische Bedingungen, Wasserqualität und den Klimawandel (Kohlenstoffdioxid, weitere Schadstoffe etc.).

 

  • Wie kann Copernicus Langzeitstudien stützen (z. B. zur Gletscherschmelze, Stadtentwicklung und landwirtschaftlich genutzten Flächen)?

Eckard Settelmeyer


Hier liegt das Hauptziel von Copernicus. Nach ihrer Ankunft im Orbit werden die Sentinel-Satelliten und -Instrumente Daten erfassen, mit denen der Zustand der Erde (Gletscherschmelze, Küstenerosion, Meeresfarbe, -temperatur und -strömungen etc.) und speziell der Landflächen (Wälder, Wüstenbildung, Landwirtschaft, Stadtentwicklung etc.) verfolgt werden kann.

 

Weitere Schwerpunkte sind der Klimawandel, Katastrophenhilfe (Katastrophenüberwachung) und Sicherheit (Grenzschutz etc.).

Die Starttermine für die ersten A- und B-Modelle stehen bereits fest. Die EU finanziert die Folgemodelle C und D, die gegen Ende des Jahres 2020 bereit stehen sollen. Außerdem plant die ESA, ab 2017 die zweite Sentinel-Generation zu entwickeln.

 

  • Wo werden die Daten der einzelnen Sentinel-Komponenten gesammelt?

Michael  Menking
Jeder Sentinel hat sein eigenes Bodensegment, das die jeweiligen Daten empfängt, systematisch archiviert und webbasiert an die Nutzer sendet.

Des Weiteren können Daten von Sentinel-1 und -2 über das geostationäre EDRS, das von Airbus Defence and Space mitfinanziert wird, jederzeit zum Boden gesendet werden. Dies ist für die Anwender von großem Nutzen.

 

  • Wie lange werden wir von Copernicus profitieren: zehn, 50, 100 Jahre?

Eckard Settelmeyer
Die aktuellen A- und B-Modelle werden zwischen acht und zehn Jahren im Betrieb sein und von den C- und D-Modellen ersetzt, sobald diese zur Verfügung stehen. Letztere wird die ESA im Jahr 2014 oder 2015 mit Bevollmächtigung durch die EU erwerben.

Die Studien zu den Sentinel-Komponenten der nächsten Generation sollen 2017 beginnen; so wird der Fortbestand und die Verbesserung der Dienste gewährleistet.

 

  • Was ist die Aufgabe von Sentinel-1? Welche Instrumente sind an Bord? An welchen Teilbereichen war Airbus Defence and Space beteiligt/zuständig? Wann findet der Start von Sentinel-1 statt? Ab wann werden die Daten von Sentinel-1 verfügbar sein?

Michael  Menking
Die beiden Sentinel-1-Satelliten sollen radargestützt erfasste Aufnahmen der Erde und deutlich bessere Daten als ihre Vorgängermissionen bereitstellen. Dank Radartechnik ist ein Dauerbetrieb rund um die Uhr möglich. Sentinel-1 dient der Beobachtung von Naturereignissen wie Erdrutschen und Überschwemmungen. Zudem werden die Satelliten Informationen zur Aufklärung und Einsatzunterstützung in Katastrophenfällen liefern, bei denen aktuelle Daten schnellstmöglich vorliegen müssen. Darüber hinaus können die Daten auch für die Auswertung von längerfristigen Vorgängen verwendet werden. So kann beispielsweise die Beobachtung der abschmelzenden Eismassen in Grönland wichtige Daten liefern, auf deren Grundlage Aussagen über den Anstieg des Meeresspiegels gemacht werden können.

Der erste Satellit, Sentinel-1A, soll im April 2014 an den Start gehen, gefolgt von Sentinel-1B, dem zweiten Satelliten, im Jahr 2016.

Das C-Band-Radarinstrument für diese Mission basiert auf fortschrittlicher SAR-Technologie (Synthetic Aperture Radar) inklusive aller elektronischen Subsysteme und wurde bei Airbus Defence and Space entwickelt und gebaut. Der Standort Friedrichshafen hat als Hauptauftragnehmer für das Instrument die Radarantenne gefertigt, der Standort Portmouth in Großbritannien entwickelte die Radarelektronik.

 

  • Wozu dient Sentinel-5 und was hat es mit diesen Instrumenten auf sich? Welche Rolle spielt Airbus Defence and Space?

Eckard Settelmeyer
Sentinel-5 soll für den Copernicus-Dienst zur Überwachung der Atmosphäre deren Zusammensetzung ermitteln und an Bord des polarumlaufenden MetOp-Satelliten der zweiten Generation untergebracht werden. Zu dieser Mission gehören mehrere Spektrometer, die Daten im ultravioletten, sichtbaren und nahinfraroten Bereich bereitstellen.

 

  • Was ist der Unterschied zwischen Sentinel-5 und Sentinel-5 Precursor? Was ist die Aufgabe von Sentinel-5 Precursor?

Michael  Menking

Sentinel-5 Precursor (Sentinel-5P) wird als erster Satellit im Rahmen des Copernicus-Programms die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre erfassen und mit Blick auf das nahende Ende aktueller Beobachtungsmissionen einen kontinuierlichen Datenfluss zur Beobachtung des Ozonlochs und der Verschmutzung der Troposphäre sichern. Sentinel-5P schließt die Lücke zwischen gegenwärtigen Kapazitäten im polarnahen Orbit und dem geplanten Start von Sentinel-5 um das Jahr 2020. Sentinel-5 Precursor

An Bord des Satelliten wird sich das Instrument TROPOMI (Tropospheric Ozone Monitoring Instrument) befinden, das unter Hauptauftragnehmerschaft von Dutch Space, einer Tochtergesellschaft von Airbus Defence and Space, mit Beiträgen von Surrey Satellites umgesetzt wurde. Dieses moderne bildgebende Absorptionsspektrometer wird Daten zu Spurengasen und Aerosolen in der Atmosphäre liefern, die Auswirkungen auf die Luftqualität und das Klima haben. Das Instrument misst mit noch nie dagewesener Präzision den Anteil an Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid und anderen Schadstoffen in der Atmosphäre.

Sentinel-5 wird detailliertere Informationen mit demselben Instrument liefern, das an Bord der MetOp-Satelliten der zweiten Generation für den erdnahen Orbit untergebracht sein wird.

 

  • Wie sammelt Sentinel-2 Daten? Welche Instrumente sind an Bord? An welchen Teilbereichen war Airbus Defence and Space beteiligt/zuständig?

Michael  Menking
Auch Sentinel-2 umfasst zwei Satelliten, Hauptauftraggeber der Mission ist Airbus Defence and Space. Bei dieser Mission werden auf insgesamt 13 Spektral-Kanälen mit Auflösungen von zehn, 20 oder 60 Metern bei einer Schwadbreite von 290 Kilometern optische Bilder vom fast sichtbaren bis zum kurzwelligen Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums geliefert.

Die Daten werden vor allem für Beobachtungseinsätze in den Bereichen Naturkatastrophen (Überschwemmungen, Waldbrände, Erdrutsche, Erosion), Landnutzung, Bodenversiegelung, Raumplanung, Forstwirtschaft und humanitäre Hilfe genutzt werden. Sentinel-2A soll 2015 starten, Sentinel-2B im Jahr 2016. Im Zusammenspiel werden diese beiden Satelliten die gesamte Landfläche unseres Planeten in nur fünf Tagen bildlich erfassen können.

Hauptauftragnehmer von Sentinel-2 ist Friedrichshafen.

 

 

  • Was wird Sentinel-3 untersuchen? Welche Instrumente sind an Bord? An welchen Teilbereichen war Airbus Defence and Space beteiligt/zuständig? Wann findet der Start von Sentinel-3 statt?

Michael  Menking

Sentinel-3

Sentinel-3 wird für die Ozeanografie und die Überwachung der Vegetation eingesetzt. Seine Instrumente werden Parameter wie die Topografie der Meere oder die Oberflächentemperatur und Farbe der Meere und des Festlands höchst präzise und zuverlässig erfassen.

 

Zu diesem Zweck wird Sentinel-3 bis zu vier Instrumente mit sich führen. Dazu gehört auch das Mikrowellenradiometer, das die Feuchtigkeit entlang ausgesendeter Radarimpulse misst. Dieses liefert Airbus Defence and Space neben einer Reihe von Satellitensubsystemen.

 

Darüber hinaus stellte Airbus Defence and Space zwei Kryokühlersysteme für das Instrument SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) zur Verfügung.

 

 

 

 

 

 

  • Welchen Nutzen können wir aus der Mission Sentinel-4 ziehen? Welche Instrumente sind an Bord? An welchen Teilbereichen war Airbus Defence and Space beteiligt/zuständig? Wann findet der Start von Sentinel-4 statt?

Eckard Settelmeyer
Das Instrument Sentinel-4 wird im geostationären Satelliten „Meteosat Third Generation“ untergebracht.

Die Mission Sentinel-4 wird sich auf Dienste wie die Analyse der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre und die Überwachung der Luftqualität konzentrieren. Die Hauptaufgabe ist die Messung der Konzentration von Aerosolen und Spurengasen sowie der Ausbreitung von Wolken in der erdnahen Atmosphäre. Airbus Defence and Space ist Hauptauftragnehmer für die Entwicklung und Fertigung der beiden Spektrometer der Sentinel-4-Mission.

Mit der Beobachtung aus dem geostationären Orbit werden die zwei Spektrometer erstmals eine kontinuierliche Überwachung der Zusammensetzung der Atmosphäre und der Luftqualität über Europa, Nordafrika und der Sahelzone ermöglichen. Ziel ist es, stündlich ein Update der Daten zur Luftqualität zu generieren.

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