MSG-2 (METEOSAT-9)

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Ariane 5GS (V169) startete am 21.12.2005

Bei ihrem zweiten geglückten Flug hat die neue europäische Groß-Rakete Ariane-5 ECA zwei Satelliten ins All gebracht. Pünktlich um 2233 UTC hob die Rakete vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana ab und setzte ihre acht Tonnen schwere Fracht gut eine halbe Stunde später im Weltraum aus. Die beiden Satelliten waren die größte Last, die jemals von einer europäischen Rakete ins All gebracht wurde. Arianespace-Chef Jean-Yves Le Gall sagte in Paris: "Das ist ein Weltrekord." Den gelungenen Flug bezeichnete er als "neuen Erfolg". Es habe sich gezeigt, dass die Ariane-5 ECA "sehr sicher ist".

MSG-2

Bis 2018 sollen insgesamt vier MSG-Satelliten das Wetter auf der Erde beobachten. Im Jahr 2002 startete mit MSG-1 der erste Satellit dieser Baureihe. Wetteraufnahmen können nun alle 15 Minuten in 12 Spektralkanälen (statt alle 30 Minuten in 3 Spektralkanälen wie bei den Satelliten der ersten Generation) gesendet werden. MSG-2 ist wie die anderen etwa 3.8 m hoch, 3.2 m breit and wiegt 2t. Außerdem liefern die Satelliten eine große Anzahl wichtiger Daten für eine Vielzahl von Anwendungen auf den Gebieten der Wettervorhersage, der Klimaüberwachung und des Umweltschutzes.

Meteorologen können heute mit einer Wahrscheinlichkeit von 80 Prozent das Wetter der kommenden 12 bis 24 Stunden vorhersagen. Langzeitprognosen von bis zu sechs Tagen sind möglich. Dies gelingt nur, weil in mehr und mehr Daten zur Verfügung stehen und auch verarbeitet werden können. Wettersatelliten spielen dabei eine wichtige Rolle.

MSG-2 dient auch dem Umweltschutz

Die Anfang der siebziger Jahre konstruierten Meteosat-Satelliten genügen den Anforderungen der heuten Wetterbeobachtung nicht mehr. Die neue Generation der MSG-Satelliten bietet wesentlich schärfere Abbildungen, eine höhere Bandbreite der Spektralbilder (zum Beispiel Infrarot). Sie senden bis zu 20 Mal mehr Informationen in höherer Geschwindigkeit zur Erde.

Die Daten, die von MSG auf die Erde übertragen werden, sollen auch dem Umweltschutz dienen. So werden Veränderungen in der Vegetation, Waldbrände, und Sandstürme registriert. Außerdem wird ständig die Temperatur der Meeresoberfläche gemessen.

Wenn MSG-2 seine Position 35.800 km über dem Golf von Guinea vor der Westküste Afrikas erreicht hat, wird er Europas wichtigster Wettersatellit sein. MSG-2 beobachtet dann etwa ein Viertel der Erdoberfläche. Die Rohdaten werden über die Bodenkontrollstation in Usingen an die EUMETSAT-Kontrollzentrale in Darmstadt übertragen. MSG-1 wird dann als Backup-Satellit dienen.

NASA Catalog: 28912

Status

aktiv auf 0°


Service Status Hotbird Satellite (13° E)
EARS On Transponder 117: 10853.44 MHz
RSS On Transponder 117: 10853.44 MHz
Meteosat 9 On Transponder 117: 10853.44 MHz
DWDSAT On Transponder 117: 10853.44 MHz

Payload

Die neu entwickelten Satelliten befinden sich drallstabilisiert im geostationären Orbit und werden wie ihre Vorgänger „Vollscheiben“-Scans der Erde vornehmen.

Das neu entwickelte Radiometer an Bord dieses Satelliten, das Spinning Enhanced Visible and Infrared Radiometer (SEVIRI) erlaubt eine wesentlich genauere Beobachtung der atmosphärischen Vorgänge aus der geostationären Erdumlaufbahn.

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MSG bietet nicht nur schnellere, sondern auch qualitativ Bilder der vollständigen „Erdscheibe“ als andere Satelliten. Insbesondere die multispektrale Analyse der Meteosat-8 Bilder bietet eine für geostationäre Satelliten neue Möglichkeit der gezielten Darstellung und Beschreibung wetterrelevanter Erscheinungen. Aus dem Bildmaterial von Meteosat-8 lassen sich Phänomene wie z.B. Staubstürme, Nebel, Schnee, Wolkenphase und kleinräumige Wolkenstrukturen und deren zeitliche Entwicklung wesentlich besser erfassen, als es mit den Informationen des früheren Meteosat Systems möglich war. Weitere Anwendungen sind die Darstellung des Vegetationszustandes des Erbodens, Erkennung von Waldbränden und von urbanen Wärmeinseln, oder Beobachtung des stratosphärischen Ozons. Mit speziell für die Meteosat-8 Bilddaten entwickelten Computerprogrammen werden bei EUMETSAT und einigen europäischen Wetterdiensten außerdem eine Reihe von meteorologischen Größen abgeleitet: Einige dieser meteorologischen Produkte dienen als Eingabeparameter für numerische Vorhersagemodelle, andere betreffen die Kurzfristvorhersage wie z.B. Früherkennung potentiell gefährlicher Wetterlagen, und eine Reihe von Produkten sind von klimatologischem Interesse.



Und schließlich werden auch die afrikanischen Länder von der neuen Technologie profitieren. Aufgrund seiner Position im geostationären Orbit bietet MSG eine bislang unerreichte Flächendeckung der Wetterphänomene in ganz Afrika. Ein Programm, PUMA-Projekt genannt, wird von der Europäischen Union koordiniert. Zusammen mit der Europäischen Union rüstet EUMETSAT afrikanische Meteorologen mit dem MSG-System aus und schult sie im Umgang mit diesem System. Dadurch können vor Ort tropische Zyklonen aufgespürt und gefährliche Wettersituationen und Trockenperioden vorhergesagt werden. Diese Daten sind für all jene von Interesse, die den Klimawandel untersuchen, und sie werden bei der Bekämpfung der Auswirkungen von Naturkatastrophen in Afrika von großem Nutzen sein.


Instrumente

SEVIRI
SEVIRI

Das wichtigste Bordinstrument ist SEVIRI, das die Erde im sichtbaren Licht und im Infrarotbereich beobachtet. Das bisherige Abtast- und Aufnahmeinstrument konnte die an der Erdoberfläche und der Atmosphäre zurückgestreute Strahlung zwar immerhin in drei Spektralbereichen erfassen (im sichtbaren Licht, im thermischen Infrarot, also der Temperatur, und im Wasserdampf), aber SEVIRI schafft Aufzeichnungen in nicht weniger als zwölf Wellenlängen, womit ungleich differenziertere Daten geliefert werden. Allein acht der zwölf Kanäle liegen im Bereich des thermischen Infrarot und geben Auskunft über Temperaturverhältnisse an Wolken, Land- und Meeresoberflächen. Andere Kanäle stehen für Messdaten von Ozon, Wasserdampf und Kohlendioxid zur Verfügung - der Ozonkanal ist überhaupt der erste auf einem geostationären europäischen Satelliten. SEVIRI wird dreidimensionale Modelle der Atmosphäre und ihrer ständigen Veränderungen liefern: Sturmwolken und Nebelbänke, Gewitter und die Ausdünnung der Ozonschicht können laufend beobachtet werden, denn das Instrument wird nicht nur alle halbe Stunde wie bisher Bilder liefern, sondern alle 15 Minuten, und kann im sichtbaren Licht Details nicht mehr bis zu zweieinhalb Kilometern Größe, sondern bis nur 1 Kilometer registrieren. Dank der Verkürzung der Bildabstände von 30 auf 15 Minuten können Klimatologen und Meteorologen zudem die Entstehung von sich rasch entwickelnden Phänomenen wie Gewitter, Schneestürme und Nebelbänke sehr viel früher erkennen.

METEOSAT-8 tastet die Erde alle 15 Minuten in 12 Spektralkanälen ab. Dabei liegen 4 Spektralkanäle im solaren Bereich, die übrigen 8 sind thermische Kanäle, die z.B. die Temperaturen der Erd- und Wolkenoberflächen darstellen sowie ein Bild über die Verteilung des Wasserdampfes in der mittleren und höheren Troposphäre liefern.

Channels Nominal central wavelength (µm) Nominal spectral band (µm) Radiometric noise at Heritage
VIS 0.6 0.635 0.56 - 0.71 S/N 10 1% albedo Similar to AVHRR
VIS 0.8 0.81 0.74 - 0.88 S/N 7 1% albedo Similar to AVHRR
IR 1.6 1.64 1.50 - 1.78 S/N 3 1% albedo Similar to AVHRR
IR 3.9 3.92 3.48 - 4.36 0.35 K 300 K Similar to AVHRR
IR 8.7 8.70 8.30 - 9.10 0.28 K 300 K New
IR 10.8 10.8 9.80 - 11.80 0.25 K 300 K Similar to AVHRR
IR 12.0 12.0 11.00 - 13.00 0.37 K 300 K Similar to AVHRR
WV 6.2 6.25 5.35 - 7.15 0.75 K 250 K Water vapour channel as on Meteosat
WV 7.3 7.35 6.85 - 7.85 0.75 K 250 K Water vapour channel as on Meteosat
IR 9.7 9.66 9.38 - 9.94 1.50 K 255 K Ozone absorption channel as on HIRS
IR 13.4 13.40 12.40 - 14.40 1.80 K 270 K CO2 absorption channel as on the GOES-VAS sounder
HRV 0.5 - 0.9 S/N 1.2 0.3% albedo Broadband visible channel as current Meteosat VIS

Die Kanäle sind Tag und Nacht in Betrieb, mit Ausnahmen von Solarkanälen, die nur bei Tageslicht verfügbar sind.

MSG Channel VIS 0.6 MSG Channel VIS 0.8
VIS 0.6 und VIS 0.8

Die Kanäle VIS 0.6 und VIS 0.8 sind wichtig für die Wolkenerfassung, Wolkenverfolgung, Szenenidentifizierung und die Überwachung von Landflächen und Aerosolen. Sie können kombiniert verwendet werden, um Informationen zur Vegetation zu erzeugen – ein wichtiges Element für Untersuchungen des Klimawandels. Diese Kanäle sind Solarkanäle und nur während der Tageslichtstunden nutzbar. Im Vergleich zu den Satelliten der ersten Generation bietet MSG diese Dienste mit wesentlich größerer Detailfülle an.

MSG Channel NIR 1.6
NIR 1.6

Der dritte Kanal, NIR 1.6, ebenfalls ein Solarkanal, misst das reflektierte Sonnenlicht und hilft bei der Unterscheidung zwischen Schnee und Wasserwolken. Darüber hinaus liefert er Aerosolinformationen. Dieser Kanal ist für den Flugverkehr wichtig, da mit seiner Hilfe Eiswolken erkennen kann. Im Vergleich zu früheren Satelliten kann der NIR 1.6 Schnee auf der Erdoberfläche von Wasserwolken unterscheiden. Dies war mit der ersten Generation von meteorologischen Satelliten nahezu unmöglich. NIR 1.6 ist auch für die Szenenidentifizierung wichtig.

MSG Channel IR 3.9
IR 3.9

Der IR 3.9 dient in erster Linie zur Erkennung von niedrigen Wolken und Nebel bei Nacht. Er ist ebenfalls für die Messung von Land- und Meerestemperaturen bei Nacht und die Erfassung von Waldbränden nützlich. Gegenüber früheren Satelliten bietet dieser Kanal einen vollständig neuen Dienst – die Identifizierung niedriger Wolken bei Tag wie auch bei Nacht.

MSG Channel WV 6.2
WV 6.2

Als verbesserter Meteosat-Wasserdampfkanal misst der WV 6.2 den Wasserdampf in der oberen Troposphäre.

MSG Channel WV 7.3
WV 7.3

Außerdem liefert der WV 7.3 Informationen zu den Feuchtigkeitsbedingungen in der mittleren Troposphäre. Die Feuchtigkeitsinformationen aus beiden Kanälen dienen zur Verfolgung von Wasserdampfmerkmalen und stellen somit Windinformationen selbst in einem wolkenlosen Umfeld bereit. Diese Kanäle unterstützen außerdem die Szenenidentifizierung und Höhenzuordnung für halbtransparente Wolken. Die Daten des WV-Kanals werden zur Ableitung möglicher lokaler atmosphärischer Instabilität verwendet, welche zu Konvektion und schweren Stürmen führen kann.

MSG Channel IR 8.7
IR 8.7

Der siebte Kanal, IR 8.7, dient vor allem zur Bereitstellung quantitativer Informationen zu dünnen Zirruswolken und zur Unterstützung der Unterscheidung von Eis- und Wasserwolken. Er ist ebenfalls für die Szenenidentifizierung und das Produkt “Atmosphärische Instabilität” erforderlich.

MSG Channel IR 9.7
IR 9.7

IR 9.7 ist ein Kanal, speziell für Ozon. Er misst die Ozonkonzentration in der unteren Stratosphäre und dient zur Überwachung des Gesamtozons und der Höhe der Tropopause. Er hat die Möglichkeit, Ozonmuster als Indikator für Windfelder in dieser Höhe zu verfolgen. Es werden allerdings komplexe Algorithmen und Daten von anderen MSG-Kanälen benötigt, um tatsächlich das Ozonfeld aus den IR 9.7-Messungen abzuleiten.

MSG Channel IR 10.8 MSG Channel IR 12.0
IR 10.8 und IR 12.0

Die Kanäle IR 10.8 und IR 12.0 bezeichnet man als IR-Fensterkanäle, da ihre Sicht der Erdoberfläche und der Oberseite der Wolken nur in geringem Maße von der Gasabsorption in der Atmosphäre beeinflusst wird. Beide Kanäle reagieren auf die Temperatur der Wolken und der Oberfläche. Kombiniert verwendet, messen die zwei Kanäle die atmosphärischen Auswirkungen von niedriger atmosphärischer Feuchtigkeit; daher werden die zwei Kanäle im Allgemeinen als „Teilfenster“-Kanäle bezeichnet. Diese Kanäle werden ebenfalls für die Szenenidentifizierung, die Verfolgung von Wolken, Wolkenhöhen, Oberflächen- und Meeresoberflächentemperaturen, atmosphärische Winde und Schätzungen der atmosphärischen Instabilität genutzt. Der IR 10.8-Kanal ist ein Nachfolger des früheren Meteosat IR-Kanals.

MSG Channel IR 13.4
IR 13.4

Der Kanal IR 13.4 befindet sich im CO2-Absorptionsband und wird für die Szenenidentifizierung und die Schätzung atmosphärischer Instabilität genutzt. Wichtigste Anwendung des IR 13.4 ist die Ableitung der Höhe halbtransparenter Wolken. Der Kanal HRV schließlich, ein Solarkanal, der als sichtbarer Breitbandkanal bezeichnet wird, ist der aktuelle sichtbare (visible, VIS) Meteosat-Kanal mit einem besseren Abtastintervall von nur 1 Kilometer im Vergleich zu 2,5 Kilometern bei Meteosat. Der hochauflösende sichtbare Kanal kombiniert Informationen aus den Kanälen eins und zwei für feine Detailabbildungen von Landflächen und kleinen Wolken. Dieser Kanal ist völlig neu und wird erst durch MSGs höhere Auflösung möglich. „Aufgrund der Vielfalt der MSG-Kanäle kann EUMETSAT nun ein ganz neues Produkt im Bereich der Kurzvorhersagen liefern. Eine Kombination der IR- und WV-Kanäle wird verwendet, um atmosphärische Instabilität abzuleiten, was Meteorologen dabei hilft, beispielsweise Stürme und Blitz vorherzusagen“, sagt Marianne König, Wissenschaftlerin der Meteorologischen Abteilung von EUMETSAT. Wetterexperten werden besser in der Lage sein, Nebel, Schneefall, schwere Stürme und vulkanische Aktivitäten vorherzusagen.


GERB
GERB

Das Instrument Gerb (Geostationäres Experiment zur Bestimmung der Strahlungsbilanz der Erde) wurde speziell von Großbritannien, Belgien und Italien entwickelt. Auch Gerb liefert Daten im Viertelstundentakt - es geht um nicht weniger als die Strahlungsbilanz der Erde, also um die Differenz zwischen dem Einfall der Sonnenstrahlen und der von der Erde ins All reflektierten Wärme. Diese Differenz kann Aufschluss geben über den globalen Klimawandel sowie über den Einfluss von Staub und Aerosolen. Auch das in Riesenmengen von Menschen freigesetzte Kohlendioxid verändert die Strahlungsbilanz erheblich. Gerb arbeitet mit einer räumlichen Auflösung von 50 x 50 Kilometern, womit beispielsweise auch Vorgänge in lokalen Klimasystemen wie in der Sahara und auf dem Mittelatlantik erfasst werden können.


S&R (Search & Rescue) Transponder

Ein gesonderter Transponder dient zur Übertragung der Notsignale von See-, Luft- und Landfahrzeugen, die mit einer Bake des internationalen Such- und Rettungssystems COSPAS-SARSAT ausgerüstet sind. Schiffe und Flugzeuge in Not können über die MSG-Satelliten Notrufe zu den Zentralstationen in Großbritannien und Spanien übermitteln, von wo aus die Rettungseinsätze koordiniert werden.


DVB Dissemination Service
EumetCast

Genauso wie bei MSG-1 werden die Daten werden per FTP zu T-SYSTEMS nach Usingen transferiert, dort in einen DVB (DigitalVideoBroadcast)-Multicast-Datenstrom umgewandelt und über den Satelliten Hotbird 6 ausgestrahlt.

Empfang der METEOSAT DVB Daten und Anwendungen

EumetCast Form
... eine Menge Papierkram

Am Anfang steht eine ganze Menge Papierkram. Zunächst lädt man sich das EUMETCAST - Registrierungsformular bei EUMETSAT herunter und füllt es aus. Wichtige Hilfe bei der Eintragung der Daten findet man hier. Dann schickt man das Formular an die angegebene Adresse nach Darmstadt (Fax, Post). Nach wenigen Tagen erhält man einen Anruf von der freundlichen EUMETSAT Mitarbeiterin, zur Bestätigung der Daten und Zahlungsweise. Am besten übermittelt man gleich telefonisch seine Kreditkartendaten. Nach 1-2 Tagen erhält man dann eine e-mail Bestätigung der Registrierung und die Zugangsdaten (Username und Passwort). Mit der Post kommt die Tellique DVB software und der EKU (USB eToken). Hat man sich bei der Registrierung nur für die Essential Services entschieden, benötigt man keine Lizenz.... more