Metop-C ergänzt bald die beiden baugleichen Satelliten Metop-A und Metop-B, die im Oktober 2006 beziehungsweise im September 2012 gestartet sind.
Der europäische Wettersatellit „Metop-C“ ist am 07. November 2018 um 01:47 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (06. November, 21:47 Uhr Ortszeit) an Bord einer Rakete vom Typ Sojus vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana) gestartet. Nachdem der letzte Sojusstart fehlgeschlagen war, war dieser Start mit besonderer Spannung verfolgt worden. Vor einem Monat hat die zuverlässige Kapsel zwei Astronauten in einem Rettungsmanöver sicher wieder zur Erde gebracht. Als Ursache wurde ein falsch verwendetes Montagewerkzeug für die Booster ausgemacht.
Die Sojus mit ihrer 4.083 kg schweren Satellitennutzlast setzte aber nun wie geplant etwa 60 Minuten später MetOp-C von der Oberstufe der Trägerrakete auf seiner Umlaufbahn aus. Sodann konnte Funkkontakt von der Bodenstation Yatharagga in Australien konnte aufgebaut werden. MetOp-C ist nach den 2006 bzw. 2012 gestarteten Satelliten MetOp-A und MetOp-B der letzte Satellit der derzeitigen MetOp-Baureihe.
Betrieben werden sie von EUMETSAT, der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten und Europas Beitrag zu einem gemeinsam mit der US-Behörde NOAA genutzten Systems. Deutschland ist über das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit rund 21 Prozent an der Satellitenentwicklung beteiligt.
Wettervorhersage bis zu zehn Tage
Die jeweils sieben Hauptinstrumente, die sich an Bord der beiden älteren Satelliten befinden, haben schon jetzt die Qualität der Wettervorhersage signifikant verbessert. Zu ihren Aufgaben gehört auch die Überwachung von Klimaveränderungen wie beispielsweise des Ozonlochs. Mithilfe der Metop-Daten konnten die Vorhersagemodelle 2017 um 27 Prozent genauer werden. Die Qualität der mehrtägigen Wetterprognosen hat sich dadurch erheblich verbessert. Insbesondere der Zeitraum für Kurzfristprognosen hat sich um einen Tag verlängert. Mit Metop-C soll die Wettervorhersage noch präziser werden.
Dadurch, dass nun drei operationelle MetOp-Satelliten im Orbit kreisen können die bis zu zehntägigen Wettervorhersagen mit dem polaren EUMETSAT-System zum Nutzen von Bürgern und Wirtschaft in Europa weiter verbessert werden.
Führende Technologie-Firmen als Hersteller
Entwickler der MetOp-Reihe für die europäische Weltraumorganisation ESA ist Airbus. Ebenso die Instrumente Mikrowellenfeuchtigkeitssensor (MHS – Microwave Humidity Sounder) und „Advanced Scatterometer (ASCAT). Der MHS misst den Wasserdampf in der Nähe der Erdoberfläche. Zwei weitere MHS-Instrumente liefern von Bord der US-amerikanischen NOAA-Satelliten entsprechende Daten aus einer anderen Umlaufbahn, um Wettermodelle zu verbessern.
ASCAT, ist ein Radargerät und bei Airbus in Friedrichshafen gebaut, beobachtet die Wasserreflektionen der Meere. „Aus diesen Wellenbildern können Rückschlüsse auf Windgeschwindigkeit und -richtung gezogen werden“, so Thomas Ruwwe, Metop-Programm-Manager im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn. „Diese stellen einerseits wichtige Eingangsgrößen für die Wettervorhersage dar und finden andererseits bei der maritimen Routenplanung Verwendung.“
MetOp beobachtet außerdem die Ozonschicht in der Stratosphäre und überträgt meteorologische Messungen von Schiffen, Bojen und Forschungsstationen. MetOp-A und -B verfügen darüber hinaus über einen Empfänger zur Weiterleitung von Signalen von Personen in Not. Neben dem erwarteten Nutzen bei der Wettervorhersage wird MetOp-C durch die Fortsetzung der von MetOp-A begonnenen Messungen, wichtige Langzeitdaten für die Klimabeobachtung liefern.
Das „Rückgrat“ der MetOp-Satelliten ist aus der Schweiz. Die sechs Meter hohe Struktur wurde von Ruag Space in Zürich entwickelt und gebaut. Sie besteht aus mehr als 50 Teilen und wiegt etwa 1.000 kg. Sie wird zusammen mit den weiteren fünf Flugmodellen, die in den nächsten Jahren ausgeliefert werden, das „Rückgrat“ der MetOp-SG-Satelliten bilden.
Trio im Dienst, solange die alten noch halten
Metop-A hat seine geplante sechsjährige Lebensdauer weit überschritten, ist aber noch in einem guten Zustand. Dies wird auch für Metop-B erwartet. Ursprünglich war geplant, dass die einzelnen Satelliten der Baureihe einander ablösen würden. Jetzt wird Metop-C zusammen mit seinen beiden Geschwistern zunächst in der sogenannten Tristar-Konfiguration betrieben. Die Satelliten werden dabei auf der gleichen polaren Umlaufbahn in 817 Kilometern Höhe einen Abstand von 120 Grad haben, sodass der gleiche Ort auf der Erdoberfläche mehrfach am Tag erfasst wird.
Durch die relativ niedrige Umlaufbahn – 817 Kilometer im Vergleich zu rund 36.000 Kilometern bei geostationären Satelliten – messen die Metop-Instrumente eine Vielzahl von Beobachtungsgrößen mit deutlich höherer Genauigkeit als die geostationären Satelliten der Meteosat-Reihe. Die Metop-Satelliten überfliegen dagegen auch die Pole und sammeln für die Wettervorhersage wichtige Beobachtungen aus diesen Regionen. Die Instrumente der Metop-Satelliten messen Temperatur- und Feuchtigkeitsprofile in Abhängigkeit von der Höhe, die für die Wettervorhersagen wesentlich sind. Außerdem erfassen sie den Zustand der Wolken, die Temperatur über Meer und Land sowie die Konzentration wichtiger Spurengase wie zum Beispiel Ozon in der Atmosphäre.
MetOp-C wird bereits jetzt während einer dreitägigen Anfangsbetriebsphase vom Flugbetriebsteam der ESA in Deutschland aus gesteuert, bevor die Übergabe an das Flugbetriebsteam von EUMETSAT erfolgt. Im Anschluss daran sollen Wissenschaftler von EUMETSAT gemeinsam mit Fachnutzern die Datenprodukte validieren, so im Frühjahr 2019 in der Lage sein werden, Echtzeitprodukte verfügbar sein sollen.
Nachfolger: Noch bessere Satelliten
Das Nachfolgesystem Metop-SG (Second Generation) befindet sich derzeit in der Entwicklungsphase und wird voraussichtlich ab 2023 Metop ersetzen. Die erste Struktur für die zweite Generation europäischer Wettersatelliten MetOp-SG wurde Ende Oktober an Airbus Defence and Space in Toulouse geliefert. Diese Struktur wird von Airbus Defence and Space innerhalb eines sogenannten Struktur- und Thermalmodells des Satelliten umfassend getestet, bevor sie zur Überholung an Ruag Space zurückgeht. Die Testreihen sind erforderlich, um die Leistung des Satelliten und seiner Teile zu überprüfen und damit den Weg für die Herstellung der Flugmodelle zu ebnen.
Die zweite Generation wird aus zwei Satellitentypen bestehen, Metop SG-A und Metop SG-B, von denen jeweils drei Satelliten gebaut werden. 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 Meeresoberflächenrauhigkeit. An der Entwicklung dieser zweiten Satellitengeneration ist Deutschland mit etwa 27 Prozent beteiligt.
