Start in Russland

Mission "Swarm" soll Erdmagnetfeld erforschen

Wissenschaft
22.11.2013 13:22
Die europäische Weltraumagentur ESA hat am Freitag drei neue Satelliten ins All geschickt. Sie sollen das Magnetfeld der Erde beobachten, das schwächer geworden ist. An Bord einer Rockot-Trägerrakete hoben die "Swarm"-Satelliten planmäßig um 13.02 Uhr MEZ vom nordrussischen Weltraumbahnhof Plessezk ab.

Die Mission "Swarm" soll vier Jahre dauern und die bisher genauesten Daten über Stärke, Richtung und Schwankungen des Magnetfeldes liefern, das unsere Erde vor gefährlichen Teilchen aus dem All schützt. Gesteuert werden die ESA-Satelliten vom Kontrollzentrum in Darmstadt aus, die Orientierungshilfe für den "Schwarm" kommt aus Österreich.

Magnetfeld wird im Süden schwächer
Das Magnetfeld, das im flüssigen Erdkern durch die Erdrotation entsteht (ähnlich einem Dynamo), ist in ständiger Veränderung. Der magnetische Norden verändert laufend seine Position und durchschnittlich zweimal in einer Million Jahre wechselt die Polarität. Eine Kompassnadel würde dann nach Süden statt nach Norden zeigen. Auch die Stärke des Magnetfelds ändert sich, derzeit schwächt es sich deutlich ab. Der deutsche Satellit CHAMP beobachtete, dass die Feldstärke in Gegenden über Südamerika und dem Südatlantik rasch abnimmt - um bis zu zwölf Prozent in 30 Jahren. Bereits jetzt gibt es Störungen von Raumsonden in dieser Region.

Das niedrig fliegende Satelliten-Trio "Swarm" (kleine Bilder) soll die künftige Entwicklung des Erdmagnetfeldes präzise überwachen. Die Wissenschaftler erhoffen sich davon, nicht nur einen tiefen Blick in das Innere der Erde zu werfen. Es sollen damit auch die Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind und dem Erdmagnetfeld im Zusammenhang mit den weltweiten Klimaänderungen besser verstanden werden.

Die Satelliten werden auch die obere, zum Teil ionisierte und elektrisch leitende Atmosphäre erkunden. Schwankungen in der Elektronendichte in diesem Höhenbereich können Signale der GPS-Navigation stören, die Überwachung könnte einen Beitrag zur Verbesserung der Navigationsdaten leisten.

Hilfe beim Auffinden von Erzlagerstätten
Von den "Swarm"-Daten werden auch Beiträge zur Vorhersage von Störungen durch Sonnenwinde und Gefahren durch kosmische Strahlungen - Phänomene, die als Weltraumwetter bezeichnet werden - erwartet. Schließlich sollen die hochauflösenden Magnetfeldmessungen der Kartierung von magnetischen Gesteinen und Sedimenten dienen - was beim Auffinden von Erzlagerstätten helfen kann.

Die Mission besteht aus drei baugleichen Satelliten, die die Erde auf drei verschiedenen polaren Bahnen in Höhen zwischen 400 und 55 Kilometer umkreisen. Mit hochempfindlichen Messgeräten werden die Richtung, die Intensität und die zeitlichen Schwankungen der magnetischen Feldstärke registriert. Zudem werden u.a. elektrisches Feld, Plasmadichte, Elektronen- und Ionentemperatur erfasst.

Heimische Technik zur Lagebestimmung
Um das Magnetfeld präzise vermessen zu können, muss die exakte Satellitenposition bekannt sein. Für ihre Lageregelung benutzen die Satelliten die Signale des US-Navigationssystems GPS. Das Wiener Weltraumtechnikunternehmen RUAG Space hat für "Swarm" innovative GPS-Empfänger für die hochgenaue Positionsbestimmung entwickelt.

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