Nach mehreren fehlgeschlagenen Versuchen ist der europäische Wettersatellit MetOp-A am 19.10.2006 pünktlich um 1628 UTC gestartet. Die Sojus-Rakete hob planmäßig vom Kosmodrom im kasachischen Baikonur ab. Sechs Mal war der Start zuvor aus verschiedenen Gründen verschoben worden, usprünglich sollte der Satellit im Juli 2006 starten. Etwa eine Stunde nach dem Start sendete der Satellit erstes Signale. Um 1815 UTC wurde das Sonnensegel ausgefahren und die Stromversorgung eingeschaltet.
Metop-2 ist der erste von drei Satelliten, den EADS SPACE für die europäische Weltraumorganisation ESA und die europäische Wetterorganisation Eumetsat (Darmstadt) entwickelt und gebaut hat. Als Partner im Metop-Programm steuern die französische Raumfahrtagentur CNES und die amerikanische Wetterorganisation NOAA Messinstrumente zur Mission bei. Metop ist der erste meteorologische Satellit Europas, der aus einer niedrigen Umlaufbahn heraus operiert. Er stellt den europäischen Beitrag für eine neue Zusammenarbeit mit den USA bei Klimabeobachtung und verbesserter Wettervorhersage dar.
Etwa 14 Jahre lang werden sie Tag und Nacht wertvolle Informationen über Atmosphäre, Landmassen und Meeresoberflächen liefern. Hauptaufgabe der Satelliten ist die Ermittlung von Temperatur- und Feuchtigkeitsprofilen der Atmosphäre. Darüber hinaus wird Metop Wolken beobachten, die Winde an den Meeresoberflächen messen und den Ozongehalt der Atmosphäre überwachen. Außerdem wird Metop Daten von Mess-Stationen am Boden oder auf den Meeren sammeln und Rettungssignale übermitteln können. MetOp soll ein neues Zeitalter der Wetterforschung einleiten. Das mehr als vier Tonnen schwere Gerät hat mehr als ein Dutzend Instrumente an Bord, die Wetterdaten von bislang unerreichter Präzision liefern sollen. MetOp-A wird die Erde als erster europäischer Satellit in rund 817 Kilometern Höhe auf einer polaren Umlaufbahn alle 100 Minuten einmal umkreisen und soll Daten von einmaliger Exaktheit und Detailgenauigkeit über Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Windrrichtung liefern. MetOp wird das System der älteren Meteosat-Wettersatelliten ergänzen, die seit Ende der 70er Jahre von der europäischen Satellitenagentur EUMETSAT betrieben werden.
Durch die Erdrotation verschiebt sich die Umlaufbahn immer weiter nach Westen, so dass Metop mit seinen Messinstrumenten in einem fünftägigen Zyklus jeden Punkt auf der Erdoberfläche überfliegt. Die Umlaufbahn ist so gewählt, dass Metop den Satelliten des US-Wetterdienstes NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) ergänzen wird. Die Daten des amerikanischen Satelliten stehen auch der Eumetsat zur Verfügung. Umgekehrt wird die NOAA die Daten des Metop-Systems mitnutzen können.
Wenn die Antennen und das Sonnensegel entfaltet sind, misst Metop-1 17,60 m x 6,70 m x 5,40 m und hat eine Masse von knapp 4,3 Tonnen. Betrieben wird das Metop-System von Eumetsat, der Europäischen Agentur für satellitengestützte Meteorologie.
NASA Catalog: 29499
Status
aktiv
17.05.2007
Knapp sieben Monate nach seinem Start ist der neue europäische Wetter- und Klimasatellit Metop-A nun komplettfunktionsfähig.
16.01.2007
Following the failure in orbit of the LRPT transmitter side A on November 4, 2006, and the related investigations, the LRPT Direct Readout Service on MetOp-A has been restarted by switching-on the redundant side of the LRPT transmitter on 15.01.2007 at 1120 UTC. The nominal LRPT frequency of 137.1 MHz is maintained.
25.10.2006
UNIT-A (AMSU-A) wurde erfolgreich eingeschaltet und liefert Daten
19.10.2006, 1628 UTC
endlich – Metop startet erfolgreich mit deiner Sojus Rakete ins All
erste Instrumente (SARSAT) wurden erfolgreich eingeschaltet
18.10.2006
Der für 1638 UTC geplante Start ist wegen zu starker Höhenwinde abgesagt worden.
07.10.2006
Starttermin für Metop wird wieder abgesagt,
19.06.2066
2 Minuten vor dem geplanten Lift-Off ist der Start erneut abgesagt worden.
18.07.2006
Der für heute geplante Start ist erneut verschoben worden. “Es sind Probleme mit dem Antriebssystem der Sojus-Trägerrakete aufgetaucht”, sagte ein Sprecher des Europäischen Raumfahrtkontrollzentrums (ESOC) in Darmstadt. Der Start könne nun frühestens morgen, 19.06.2007 um 1628UTC erfolgen.
17.07.2006
Der für 1628UTC geplante Start von Europas erstem polaren Wettersatelliten an Bord einer Sojus-Trägerrakete ins All ist kurzfristig um einen Tag verschoben worden. “90 Minuten vor dem geplanten Launch im russischen Baikonur sind Probleme beim Betanken der Trägerrakete aufgetreten”, sagte Francois Maroquène vom Hauptkontrollraum beim Europäischen Raumfahrtkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt.
Downlink
HRPT 1701.300 MHz (QPSK 3,5 Mbit/s)
LRPT 137.1 MHz (QPSK 72 kbit/s)
TT&C Downlink 2230 MHz (SP-L/PSK/PM 4 kbit/s) Global Data Dump 7.75-7.9 GHz (QPSK 70 Mbit/s)
Instrumente
Überblick
- AVHRR – ADVANCED VERY HIGH RESOLUTION RADIOMETER
- HIRS – HIGH RESOLUTION INFRARED SOUNDER
- AMSU-A – ADVANCED MICROWAVE SOUNDING UNIT-A1 und A2
- MHS – MICROWAVE HUMIDITY SOUNDING UNIT
- SEM – SPACE ENVIRONMENT MONITOR
- IASI – INFRARED ATHMOSPHERIC SOUNDING INTERFEROMETER
- ASCAT – ADVANCED SCATTEROMETER
- GRAS – GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER FOR ATMOSPHERIC SOUNDING
- GOME – GLOBAL OZONE MONITORING EXPERIMENT
- SBUV – SOLAR BACKSCATTER ULTRAVIOLET SPECTRAL RADIOMETER/2
- ADCS – ADVANCED DATA COLLECTION SUBSYSTEM
- SARSAT – SEARCH & RESCUE INSTRUMENTS (REPEATER/PROCESSOR)
AVHRR – ADVANCED VERY HIGH RESOLUTION RADIOMETER
Das Radiometer misst die reflektiert Energie im sichtbaren und near-IR Bereich des elektromagnetischen Spektrums um so die Vegetation, Wolken, Seen, Küstenstreifen, Schnee, Aerosol und Eis zu untersuchen. Das Instrument bestimmt ebenso über die abgestrahlte Energie, die Temperatur der Landoberfläche, des Wassers und der Meeresoberfläche, ebenso der Wolken darüber. Es nimmt 6 Spektralkanäle in einer Breite von 1440 km und mit einer Abtastrate von 360 Zeilen/Minute auf.
Das Instrument hat einen unmittelbaren Sichtbarkeitsbereich (field-of-view) von 1.3 milliradians. Bei digitaler Datenübertragung (HRPT, 2048 Punkte/Linie) beträgt somit die Auflösung im Subsatellitenpunkt jeweils 1,1 km. Für den Direktempfang mit einfachen APT-Stationen werden 2 Kanäle (tagsüber 2/Vis und 4/IR, nachts 3/IR und 4/IR) bei reduzierter Auflösung (4 km) bei einer Abtastrate von 120 Zeilen/Minute und gleichzeitiger Entzerrung an den Rändern analog übertragen (ATP, 1024 Punkte/Linie).
Ein ständig rotierender elliptischer Spiegel scannt die Erde in einem Winkelbereich von +/- 55.4° (vom SSP). Der Spiegel scannt mit 6 Umdrehung pro Sekunde um so eine kontinuirliche Abdeckung zu erhalten.
Die IR-Kanäle (3-5) sind thermisch kalibriert, so dass ihre Daten in Temperaturen umgerechnet werden können. Aus den Daten der VIS-Kanäle (1-2) kann das Verhältnis zwischen dem von der Erde reflektierten und dem dort einfallenden Licht (Albedo) herausgerechnet werden.
Das neue AVHRR/3 ist ein 6-Kanal Imaging Radiometer; es besitzt einige Verbesserungen im sichtbaren Bereich (Spektrum, Gewinn) um gerade im low-light-Bereich bessere Ergebnisse zu erzielen. Im Gegensatz zu den Vorgängertypen wurde ein 6. Kanal im Bereich 1,6 µm hinzugefügt (Channel 3A). Damit ist eine Qualitätssteigerung für die Beurteilung von Schnee, Eis und Wolken möglich. Channel 3A wird nun zeitlich geteilt mit dem vorhandenen 3.7 µm Channel (nun 3B), um weiterhin nur 5 Kanäle zur kontinuirlichen Datenübertragung zu haben. Ein externes Sonnenschild und eine interne Ablenkplatte wurden hinzugefügt, um die Beeinträchtigungen der Instrumente durch das Sonnenlicht zu reduzieren.
HIRS – HIGH RESOLUTION INFRARED SOUNDER
Das HIRS/3 ist ein 20-Kanal-Instrument, welches einen unmittelbaren Sichtbarkeitsbereich von 1.3° mit einer nominalen Auflösung von 18.9 km (im SSP) besitzt. Der Sensor besitzt einen Cross-track-stepped-Scaner und er scannt damit schrittweise ± 49.5° im SSP mit insgesamt 56 Feldern pro Scan. Das Instrument benötigt für eine gesamte Scanlinie somit 6.4 Sekunden.
Das HIRS/3 Scanprofil wurde gegenüber dem Vorgängermodell dahingehend geändert, dass die für die interne Kalibration notwendige kalte (im IR also schwarze) Referenzlinie des Gehäuses von der automatischen Kalibrierungssequenz auszuschlossen wurde. Diese zusätzlich gewonnene Zeit wird genutzt, um einen weiteren Scann (38 Scans pro Kalibrierung)von der Erde zu machen.
Das Instrument misst das Strahlungsbild im infrarotem Spektrum (IR). Die Daten dieses Instrumentes werden in Zusammenarbeit mit dem AMSU Instrument genutzt, um vertikale Temperaturprofile der Atmosphäre über der Erdoberfläche bis in eine Höhe von 40km, zu berechnen.
Diese Daten werden auch für die Bestimmung der Meeresoberflächentemperatur, zur Bestimmung des Ozongehaltes, Dunst, Wolkenbedeckung und Wolkendichte und Oberflächenstrahlung genutzt.
AMSU-A1,2 – ADVANCED MICROWAVE SOUNDING UNIT-A
Die AMSU-A misst den Strahlungsbereich im Mikrowellenspektrum. Die Daten dieses Instrumentes werden in Zusammenhang mit den HIRS Daten dazu benutzt, die globale atmosphärische Temperatur und den Feuchtigkeitsgehalt, von der Erdoberfläche ab bis in die obere Stratosphäre hin, zu berechnen (ca. 2 mBar bzw. 48km Höhe).
Die Daten werden auch für die Bestimmung von Niederschlägen und Oberflächenmessungen, einschliesslich Schneebedeckung, Meereseisdicke und Industrienebel verwendet.
Die AMSU-A ist auch ein cross-tracked Instrument, das schrittweise die Strahlungsleistung scannt. Die AMSU-A ist in zwei physikalisch getrennte Einheiten geteilt, wobei jede Unit unabhängig von der anderen arbeitet. Das Module A-1 arbeitet mit 13 Kanälen und Module A-2 mit 2 Kanälen. Das Instrument hat einen unmittelbaren Sichtbarkeitsbereich von 3.3° und eine Auflösung von 48 km. Der Sensor besitzt einen Cross-track-stepped-Scaner und er scannt damit schrittweise ± 48.3° im SSP mit insgesamt 30 Feldern pro Scan. Das Instrument benötigt für eine gesamte Scanlinie 8 Sekunden.
MHS – MICROWAVE HUMIDITY SOUNDING UNIT
Der Microwave Humidity Sounder (MHS) ist ein Mikrowellensensor zur Messung von atmosphärischen Feuchtigkeitsprofilen, Wolken- und Niederschlagsparametern und wurde von der EADS SPACE in Großbritannien (Portsmouth) für die Eumetsat gebaut. Er misst vor allem die Luftfeuchtigkeit, registriert aber auch Wasser, im flüssigen Aggregatzustand, das in Wolken enthalten ist, sowie Niederschläge. Seit Mai 2005 ist bereits ein MHS erfolgreich an Bord des amerikanischen Wettersatelliten NOAA-N im Einsatz.
SEM – SPACE ENVIRONMENT MONITOR
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IASI – INFRARED ATHMOSPHERIC SOUNDING INTERFEROMETER
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ASCAT – ADVANCED SCATTEROMETER
Das Advanced Scatterometer (ASCAT) ist ein Radargerät, mit dem Windgeschwindigkeiten und –richtungen über dem offenen Meer gemessen werden. ASCAT wird auch helfen, die Verteilung von Schnee- und Eismassen an Land und an den Meeresoberflächen zu überwachen. ASCAT kann seine Messungen auch bei Dunkelheit und durch Wolken vornehmen. Diese Eigenschaft kommt besonders dem Einsatz über Polarregionen zugute. ASCAT wird mit seinen drei Antennenpaaren zwei je 500 Kilometer breite Korridore abtasten und kann dadurch innerhalb von 2-3 Tagen Daten von jedem Punkt der Erdoberfläche liefern.
GRAS – GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER FOR ATMOSPHERIC SOUNDING
Der unter EADS SPACE Verantwortung – von Saab Ericsson gebaute – GNSS Receiver for Atmospheric Sounding (GRAS), ist ein Empfänger für Signale des US-amerikanischen Global Positioning Systems (GPS). Gras empfängt die GPS-Signale, die von der Erdatmosphäre moduliert werden. Aus diesen Signalen können vertikale Temperaturprofile ebenso gewonnen werden wie vertikale Wasserdampfprofile in den unteren Schichten der Troposphäre. Die Daten geben auch Aufschluss über den Luftdruck im oberen Teil der Troposphäre und im unteren Teil der Stratosphäre. Außerdem liefert Gras Echtzeit-Navigationsdaten an Bord von Metop, die helfen, die genaue Position des Satelliten zu bestimmen.
GOME – GLOBAL OZONE MONITORING EXPERIMENT
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SOLAR BACKSCATTER ULTRAVIOLET SPECTRAL RADIOMETER
Das SBUV/2 Instrument ist ein Radiometer, das speziell den ultravioletten Bereich scannt. Gleiche Instrumente sind schon auf NOAA-F, NOAA-H und NOAA-I geflogen. Das SBUV/2 ist in der Lage, die solare Strahlungsstärke und die Strahlungsdichte (reflektierte Solarenergie) über einen Spektralbereich von 160 bis 400 nm zu messen. Die Hauptaufgaben sind:
– Bestimmung der totlane Ozonkonzentration mit einer Genauigkeit bis zu einem Prozent
– Bestimmung der vertikalen Verteilung des Ozons in der Atmosphäre mit einer Genauigkeit bis zu 5 Prozent
– spektrale Messung der solaren Strahlungsintensität im Bereich von 160 bis 400 nm.
SARSAT – SEARCH & RESCUE INSTRUMENTS (REPEATER/PROCESSOR)
Die Such- und Rettungs-Instrumente sind Teil des internationalen COSPAS-SARSAT Systems, welches zur Erkennung und Lokalisierung von sogenannten Emergency Locator Transmitters (ELTs), Emergency Position-Indicating Radio Beacons (EPIRBs) und Personal Locator Beacons (PLBs), entwickelt wurde. Diese Systeme arbeiten auf den Frequenzen 121.5, 243 und 406 MHz. Die NOAA Satelliten beitzen zwei verschiedene Instrumente um diese Notfall-Baken zu entdecken. Das eine (Search and Rescue Repeater (SARR)) hergestellt in Kanada – das andere (Search and Rescue Processor (SARP-2)) wurde in Frankreich produziert.
Ähnliche Instrumente befinden sich auf den russischen polar umlaufenden Satelliten.
Die SARR setzen die empfangen die Signale der Notfallbaken auf den Frequenzen 121.5, 243 und 406 MHz um. Diese Bakensignale werden natürlich nur am Boden empfangen, wenn der Satellit im Sichtbarkeitsbereich (Empfangsbereich) der Bodenstation, des Local User Terminal (LUT) liegt.
Die SARP empfängt nur das Signal der 406 MHz Baken, aber speichert die Informationen für einen anschliessenden Downlink zur Bodenstation (LUT). Dadurch ist eine globale Erkennung der 406 MHz Nottfall-Baken gewährleistet. Nach dem Empfang einer solchen Information durch den Satelliten, wird durch die SARP oder SARR der Standort der Bodenstation (LUT) über Dopplerverschiebung usw. berechnet. Die 121.5 und 243 MHz Baken können in einem Bereich von etwa 20 km lokalisiert werden, wobei die Baken im 406 MHz Bereich mit einer Genauigkeit von etwa 4 km geortet werden können. Die LUT leitet die lokalisierten Informationen an das nächste Mission Control Zentrum weiter. Nach weiterer Bearbeitung erfolgt die Weiterleitung an die zuständigen Rettungs-Koordinationszentren, die dann die Suche bzw. Rettung einleiten. Die U.S. Fischereiflotte ist beauftragt wurden, diese 406 MHz Baken zu nutzen. Weiterhin werden sie auf den meisten großen internationalen Schiffen, einigen Flugzeugen oder Reiseschiffen – aber auch von terrestrischen Trägern eingesetzt.
Die 121.5 und 243 MHz Baken werden zum Teil auf vielen Flugzeugen und auf einer geringen Zahl von Schiffen eingesetzt.
Links
ESA MetOp
http://www.geo-web.org.uk/metop.html