Klimaforschung: Satellit auf eisiger Mission - DER SPIEGEL
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Klimaforschung Satellit auf eisiger Mission

Tauen die Polkappen der Erde ab? Die "Cryosat"-Mission, an der deutsche Forscher maßgeblich beteiligt sind, soll erstmals genaue Daten über die Dicke der Eismassen liefern.
Von Harald Zaun
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Seit Jahren verfolgen Klimaforscher mit Besorgnis jede Veränderung in der Arktis. Die Eisdecke, die etwa eine Fläche von der Größe der USA bedeckt, soll nach einer Studie des amerikanischen Worldwatch-Instituts zwischen 1978 und 1996 bereits um sechs Prozent geschrumpft sein. Seitdem sollen allein am Nordpol jährlich 34.000 Quadratkilometer Eis wegschmelzen, was einer Fläche von der Größe Nordrhein-Westfalens entspräche.

Noch dramatischer sind die Daten, die jüngst US-Wettersatelliten übermittelten: Danach hat die Ausdehnung des Meereises in der Arktis in den letzten dreißig Jahren an den Rändern sogar um etwa neun Prozent abgenommen. Die Eismasse am Südpol dagegen ist im selben Zeitraum leicht angewachsen - die Gründe dafür sind unbekannt.

Zwar weiß man, dass die Eisbedeckung des Südpolarmeeres im Jahr zwischen 4 Millionen und 20 Millionen Quadratkilometer, die der Arktis zwischen 9 und 13 Millionen Quadratkilometer schwankt. Allerdings konnten alle bisherigen Langzeitbeobachtungen von Satelliten lediglich die Ausdehnung des Eises, nicht aber seine Dicke bestimmen. Diese Informationslücke soll in drei Jahren eine Kleinsonde der Europäischen Raumfahrtorganisation Esa schließen, die eigens für die Beobachtung des Polkappen konstruiert wurde: der "Cryosat".

Während eines Workshops im Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung haben nun deutsche Wissenschaftler verschiedener Universitäten sowie Vertreter der Esa die Einzelheiten der "Cryosat"-Mission besprochen. Dabei gab es jedoch zunächst einen Dämpfer: Der Starttermin muss von Ende 2003 auf April 2004 verlegt werden.

"Da die Esa die wissenschaftlichen Earth Opportunity Missions in Zukunft möglichst klein und kostengünstig halten will, muss sie verstärkt auf bereits vorhandene Hardware zurückgreifen", erklärte Christian Haas, Glaziologe am Alfred-Wegener Institut in Bremerhaven. "Zurzeit wird noch diskutiert, ob 'Cryosat' mit redundanten Computersystemen bestückt werden soll oder nicht - daher die Verzögerung."

Der "Cryosat" soll endlich klären, ob die Eismassen tatsächlich abnehmen - oder vielleicht sogar anwachsen. Dazu misst der Satellit die Laufzeit von Radarwellen, die von der Erdoberfläche reflektiert werden. Der Orbiter ist mit dem neuartigen Radaraltimeter SIRAL (Synthetic Aperture Interferometric Radar Altimeter) ausgestattet, das die Dicke des Meereises und die Höhe der Landeismassen mit einer Genauigkeit zwischen ein und drei Zentimetern bestimmen kann. Diese Auflösung reicht aus, um einzelne Eisschollen unterscheiden zu können. Zudem kann das Instrument die stark geneigten Ränder der Eisschilde genau erfassen, die sich bislang nur unzureichend von Satelliten aus vermessen ließen.

In punkto Kosten ist das "Cryosat"-Projekt, an dessen Konzeption deutsche Wissenschaftler maßgeblich beteiligt waren, geradezu vorbildlich: "Das Gesamtbudget der Mission beläuft sich auf 100 Millionen Euro. Damit ist das Projekt noch billiger als ein bestimmtes Gerät, das zum neuesten Esa-Satelliten 'Envisat' gehört", sagte Haas. Die Mission ist zunächst auf drei bis sechs Jahre angelegt. "Abhängig vom Zustand des Satelliten besteht aber die Option, die Mission so lange fortzuführen, bis der Satellit seine Energiereserven vollständig aufgebraucht hat", so der Forscher.

Um die "Cryosat"-Daten regelmäßig mit Messdaten aus den Polargebieten zu vergleichen, werden mehrere Polar-Expeditionen erforderlich sein. Das Alfred-Wegener-Institut, das über Landstationen, Forschungsflugzeuge und den Eisbrecher "Polarstern" verfügt, wird hierbei eine wichtige Rolle übernehmen. Der Satellit selbst wird von der Astrium GmbH in Friedrichshafen gebaut.