16 July 2021
16. July 2021 Space

ERS-1 Start: Geburtsstunde der Europäischen Erdbeobachtung

Ein Rückblick von Volker Liebig

ERS-1 ©Airbus Heritage

Am 17. Juli 1991 startete der von dem heutigen Airbus-Raumfahrtbereich gebaute erste, polarumlaufende europäische Erdbeobachtungssatellit ERS-1 ins All. ERS-1 (1991-2000) und der nahezu baugleiche, ebenfalls von Airbus gebaute ERS-2 (1995-2011) legten den Grundstein für die heute weltweit führende Erdbeobachtung Europas.

Drei Fragen an: Prof. Dr. Volker Liebig

Volker Liebig (c)ESA

Volker Liebig war von 2004 bis 2016 Direktor für Erdbeobachtung der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Seit 2010 unterrichtet er auch als Honorarprofessor an der Universität Stuttgart am Institut für Raumfahrtsysteme (IRM) über Satellitenprogramme zur Erderkundung und Telekommunikation. Liebig ist außerdem als Senior Advisor für Digitale Satellitendienste für Airbus tätig.


Vor dreißig Jahren - am 17. Juli 1991 - startete der erste europäische Erdbeobachtungssatellit ERS-1. Welche Bedeutung hatte das ERS-Programm für den Aufbau der so erfolgreichen Erdbeobachtung in Europa und für die Entwicklung der Raumfahrtindustrie in Europa?

ERS war wirklich der Startschuss für die Europäische Erdbeobachtung. Der Satellit wurde hauptsächlich für die Ozeanbeobachtung entwickelt, wurde aber schnell zum „Arbeitspferd“ vieler Erdwissenschaften. Insbesondere die neuen Methoden der Radarinterferometrie, mit der man digitale Geländemodelle aber auch die Bewegungsgeschwindigkeit von Gletschern und Bodenbewegungen durch Erdbeben oder an Häusern messen kann, haben die Geowissenschaften revolutioniert.

 

Mit Envisat folgte nochmals ein Großsatellit, dann fächerte sich das EO-Programm breit auf. EU und ESA initiierten 1998 mit dem Copernicus-Programm eine ganze Flotte von neuen Erdbeobachtern, den Sentinels (aktuell 8 im Orbit) und sorgten mit der kostenlosen Bereitstellung der Daten für einen Push auf der Anwenderseite. Mit den Satelliten der so genannten EarthExplorer-Reihe wird auch weiterhin wissenschaftliche Fragestellungen nachgegangen. Welchen Beitrag leistet das EO-Programm für Europa – technologisch, ökologisch und ökonomisch?

Nach Envisat, einem Satelliten der Größe eines Autobusses, wollten wir bei ESA auf kleinere Satelliten umsteigen und dafür alle 1-2 Jahre eine Wissenschaftsmission starten. Auch die Technologie war reif für kleinere Satelliten. Die Definition und Implementierung des Copernicus Programmes war dann wirklich der Game-Changer für die Operationalisierung der Erdbeobachtung in Europa. Auch hier gingen wir zu kleineren Satelliten. Auf den Sentinel-1 und 3 finden sich z.B. jetzt die modernisierten Instrumente der ERS-Satelliten, also Radar und Altimeter. Dadurch wurde Europa zum ersten Mal bei Umweltdaten unabhängig. Gleichzeitig gab es einen Riesen-Push auf der Auswerteseite da die Daten für alle frei verfügbar waren. Tausende von Datenanalysten begannen die EO Daten für ihre KI Anwendungen zu nutzen. In der Zwischenzeit gibt es Hunderttausende von Nutzern und Anwendern aus allen Anwendungsbereichen – von der Bestimmung des Meeresspiegelanstiegs über internationale Feuersysteme, vom Aufspüren von Ölsündern auf europäischen Gewässern zu Notfalldiensten bei Krisen. Daneben sind viele kommerzielle Anwendungen entstanden, die mehr und mehr eingesetzt werden, z.B. für die Überwachung von Infrastrukturen wie Staudämmen oder Brücken auf Bewegungen, um nur eines zu nennen. Natürlich bedeuten das Copernicus System und die Earth Explorer auch einen sich ständig ausweitenden sehr innovativen Markt für die Raumfahrtindustrie. All das hat dazu geführt, dass auch die europäische Industrie bei der Erdbeobachtung weltweit in der Führung ist, was für viele andere Bereiche nicht der Fall ist.

 

Die Anzahl der von Satelliten gemessenen Perimeter unseres Planeten ist stetig gestiegen, die Ergebnisse werden immer genauer, kleinteiliger, und sie stehen immer schneller zur Verfügung. Was bleibt da für eine „Erdbeobachtung der Zukunft?“ Sagen wir mal – in den nächsten 30 Jahren?

Das System Erde ist sehr komplex und kaum eine Erdwissenschaft kommt heute ohne Satellitendaten aus. Die bekanntesten Felder sind sicher die Klimaforschung oder die Ozeanographie. Ohne neue Missionen werden unsere ehrgeizigen Klimaziele nicht realisierbar sein. Dazu müssen wir ständig den Zustand unserer Umwelt beobachten und versuchen die komplizierten Prozesse zu verstehen damit wir nachsteuern können, wenn etwas in die falsche Richtung läuft oder nicht ausreicht. Zunehmend verlangt aber auch die Wirtschaft nach mehr Informationen, um z.B. die ökologische und soziale Compliance ihrer Lieferketten nachzuweisen, z.B. dadurch, dass man überwacht, dass eben kein Regenwald für den Anbau der eigenen Produkte gerodet wird.

Wir können in den nächsten 30 Jahren also viele neue Satelliten und Dienste erwarten. Was wir schon auf den Reißbrettern der Ingenieure sehen sind Missionen zur Erforschung der Pflanzen über Fluoreszenz, für die Tomographie der Regenwälder mit langen Wellenlängen, zur Erforschung der Wechselwirkung von Sonnenstrahlung, Aerosolen und Wolken, zur Identifikation der großen CO2 Emittenten direkt aus dem Erdorbit u.v.m. Natürlich müssen wir die wichtigsten Umweltparameter über viele Jahrzehnte aufzeichnen, Dinge wie den Meeresspiegelanstieg (zur Zeit schon bei über 3 mm pro Jahr), das Abschmelzen des Meereises und der großen Eismassen an den Polen oder die Beobachtung der Permafrost-Gebiete sind Aufgaben für Generationen. Ich hoffe, dass wir in 30 Jahren schon so weit sein werden, dass wir erste Erfolge der neuen Klimapolitiken sehen, so wie wir heute sehen, dass sich das Ozonloch langsam wieder schließt nachdem die Politik auf Basis von wissenschaftlichen Daten richtig reagiert hatte. Prof. Crutzen, der damals den Nobelpreis für die Erforschung der Ozonchemie bekam war ja auch einer der geistigen Väter von GOME auf ERS-2 und später von Sciamachy auf Envisat. Damit schließt sich der Kreis zum ERS-1-Start vor 30 Jahren.

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