Wolken beeinflussen die Entwicklung des Klimas auf der Erde. Aber wie genau? Und was beeinflusst die Wolken? Um das herauszufinden, hat die Esa einen Satelliten ins All geschickt. Es handele sich um die komplexeste ihrer Missionen zur Erderforschung.
In Darmstadt ist das ehrgeizigste Klimaforschungsprojekt gestartet, das es je gab: die EarthCARE-Mission. Dafür schickte die Europäische Raumfahrtagentur Esa in der Nacht zum Mittwoch einen Satelliten ins All, der das Geheimnis der Rolle von Wolken und Schwebeteilchen wie Staub in der Atmosphäre - sogenannte Aerosole - bei der Entwicklung des Erdklimas lösen soll.
Die Trägerrakete wurde um 0.20 Uhr (MESZ) im kalifornischen Vandenberg gezündet, wie eine Live-Übertragung im Darmstädter Kontrollzentrum zeigte.
Volle Kontrolle in Darmstadt
Dass der englische Name der Mission die Sorge um die Erde zum Ausdruck bringt, ist kein Zufall. Ausgeschrieben steht CARE für "Cloud Aerosol and Radiation Explorer", zu Deutsch: Wolken-, Aerosol- und Strahlungserforscher. Es geht um das empfindliche Gleichgewicht zwischen einfallender Sonnenenergie und infraroter Wärmeabstrahlung und darum, wie Wolken und Aerosole dieses beeinflussen.
Abgehoben ist der Satellit zwar an Bord einer SpaceX Falcon9-Rakete. Doch schon kurz nach dem Start übernahmen die Flugingenieure im Darmstädter Kontrollzentrum ESOC die Steuerung und sorgen dafür, dass der Satellit auf den rechten Weg in knapp 400 Kilometern Höhe kommt. Auch für die Software an Bord des Satelliten sind die Experten in Südhessen zuständig.
Wolken beeinflussen das Klima
Die Temperatur der Erdatmosphäre wird durch Energieein- und abstrahlung bestimmt. Wenn Sonnenenergie die Erde erreicht, so heizt sie diese auf. Gleichzeitig gibt die Erde Wärme in das Weltall ab. Die Bilanz dieses Austauschs bestimmt, wie sich das Klima auf unserem Planeten entwickelt.
Hier nehmen Wolken und Aerosole einen entscheidenden Einfluss. Grob gesagt reflektieren sie die einfallende Strahlung, noch ehe diese die Erdoberfläche erreicht. Doch die Wolken verhindern auch, dass Wärmeenergie die Atmosphäre verlassen kann - ähnlich wie Treibhausgase.
Hohe Wolken sind klimaschädlicher als niedrige
Während niedrige und dickere Wolken mehr Energie reflektieren als sie in der Atmosphäre festhalten, ist es bei hohen, dünnen Wolken umgekehrt. Den Forschern zufolge wird es in Zukunft mehr dieser hohen Wolken geben, was die Erderwärmung verstärkt.
Beim Verständnis der Strukturen von Wolken gibt es aber noch Forschungslücken. Vier hoch entwickelte Instrumente an Bord sollen diese schließen. Sie erstellen unter anderem Vertikal-Profile von Wolken und analysieren Geschwindigkeit und Verteilung ihrer Partikel.
Komplexeste aller Erderforschungsmissionen
Erforscht wird auch, wie Aerosole die Wolkenbildung beeinflussen. Dass die unterschiedlichen Messungen gleichzeitig stattfinden, gestattet einen ganzheitlichen Blick auf das Wechselspiel dieser Faktoren. Laut Esa handelt es sich bei EarthCARE um die komplexeste ihrer Erderforschungsmissionen.
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen die Genauigkeit von Klimamodellen verbessern und die numerische Wettervorhersage unterstützen. Davon dürften auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach und das ARD-Wetterkompetenzzentrum in Frankfurt profitieren.
Hessen in der Raumfahrt vorn
Das sieht auch der Raumfahrtkoordinator der hessischen Landesregierung, Jan Wörner, so. "Zunächst als wissenschaftliche Mission ausgelegt, wird EarthCARE auch den Wetterdiensten zusätzliche wichtige Informationen liefern und so die Wettervorhersage verbessern", teilte er mit.
Die globale Erfassung des Wettergeschehens ermögliche eine bessere Beurteilung des Klimas und seiner Veränderung, sagte Wörner, der früher Generaldirektor der Esa war. Mit dem Kontrollzentrum in Darmstadt sei Hessen unmittelbar beteiligt, was die Rolle Hessens in der Raumfahrt unterstreiche.
Lebensdauer mindestens drei Jahre
Mindestens drei Jahre soll der gut zwei Tonnen schwere und insgesamt 17,2 Meter lange Satellit seine Forschung betreiben.
Neben mehreren europäischen Ländern ist auch Japan an der Mission beteiligt. Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) lieferte eines der Messinstrumente. Außerdem, so betont die Esa, steuern die Japaner wichtigen wissenschaftlichen Input bei.