Am 27. Juni 2015, nur vier Tage nachdem Start des Sentinel -2A, liefert der Erdbeobachtungssatellit seine ersten Schnappschüsse von der Erde. Mit einer Bildbreite von 290 Kilometern ermöglicht der Sentinel-2A einen bisher ungekannten Blick auf die Erde.
Nach 10-jähriger Betriebszeit hat der Umweltsatellit Envisat aufgehört, Daten zur Erde zu schicken. Am 8. April 2012 brach unerwartet der Kontakt zum Satelliten ab. Envisat hat seine vorgesehene Lebensdauer von fünf Jahren weit überschritten. Seit seinem Start 2002 hat der Satellit die Erde mehr als 50.000 Mal umkreist und dabei Tausende Bilder und eine Fülle von Daten produziert, mit denen Envisat zu einem Meilenstein der Umweltbeobachtung aus dem Weltraum wurde.
Nach dem Verlust einer Eisbrücke am antarktischen Wilkins-Schelfeis wird nun die nördliche Eisfront instabil. Die ersten Eisberge brachen dort am 20. April 2009 heraus. Dies beobachteten Wissenschaftler mithilfe des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebenen Erdbeobachtungssatelliten TerraSAR-X. Die TerraSAR-X-Bilder vom 23. und 25. April 2009 zeigen die "gekalbten" Eisberge. Die Abtrennung der Eisberge erfolgt an den Schädigungszonen, die sich in den vergangenen 15 Jahren schrittweise gebildet haben. Die spektakulären Aufbruchereignisse am Wilkins-Schelfeis in 2008 hatten die 40 bis 50 Kilometer lange Eisbrücke zwischen Charcot und Latady Island auf eine Breite von nur 900 Meter an der dünnsten Stelle reduziert. Diese nur 250 Meter dicke Eisplatte brach dann am 5. April 2008 durch. Schelfeise werden durch die sie umgebenden Inseln stabilisiert und gewissermaßen eingedämmt. Der Verlust der Verbindung zu Charcot Island hatte daher zwangsläufig zur Folge, dass die nördliche Eisfront des Wilkins Schelfeises instabil wird.
Am 16. Februar 2016 startete der Erdbeobachtungssatellit Sentinel-3A um 18.57 Uhr MEZ mit einer Rockot-Rakete vom russischen Weltraumbahnhof in Plesetsk. Dieser Wächtersatellit ist der erste Teil der Ozeanmission im Copernicus-Programm der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Sentinel-3A wird aus seinem Orbit in 815 Kilometern Höhe die Meere beobachten und so Ozeanvorhersagen sowie Umwelt- und Klimaüberwachung unterstützen. Neben der Meeresbeobachtung hat Sentinel-3A die Aufgabe, die globalen Landoberflächen in zeitlich hoher Frequenz zu beobachten. So können die Vegetation überwacht, Waldbrände und andere Feuer aufgespürt und Frühwarnsysteme wie etwa gegen illegale Tropenwaldabholzung betrieben werden.
Am 13. Oktober 2017 startete der jüngste Satellit des Europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus Sentinel-5P um 11.27 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit an Bord einer Rockot-Trägerrakete vom nordrussischen Weltraumbahnhof in Plesetsk ins All. Der rund 820 Kilogramm schwere Sentinel-5P beobachtet aus 824 Kilometern Höhe die Spurengase der Erdatmosphäre. Mit seinem Messinstrument TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) ist der Satellit in der Lage, Tag für Tag wichtige Information über die Luftverschmutzung, den Zustand der Atmosphäre sowie die Änderung des Klimas zu liefern. Mit einem Sichtfeld von 2600 Kilometern, knapp 1000 hochauflösenden Spektralkanälen und einer hohen räumlichen Auflösung wird Sentinel-5P jeden Tag unseren gesamten Planeten kartieren und setzt auch technisch neue Standards: TROPOMI misst im ultravioletten, sichtbaren, nahen und kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereich und kann einen weiten Bereich an Luftschadstoffen wie Stickoxide, Ozon, Formaldehyd, Schwefeloxide, Methan und Kohlenmonoxid beobachten. Die Produkte zu diesen Spurengasen werden im Copernicus Atmosphärendienst eingesetzt, um Daten auch zu regionaler Luftverschmutzung zur Verfügung zu stellen. Die Mission soll aber auch andere Daten bereitstellen wie zum Beispiel für die Überwachung von Vulkanasche für die Flugsicherheit oder für Warnungen vor zu hoher UV-Strahlung. Bedeutend ist die Fortsetzung der Zeitreihen der Messinstrumente GOME, SCIAMACHY, GOME-2 und MIPAS durch Sentinel-5P: Langjährige Klimadatensätze werden damit fortgeschrieben und finden Eingang in den Copernicus Klimadienst.
Am 19. November 2016 starteten die USA in Cape Canaveral den neuen Wettersatelliten GOES-R ("Geostationary Operational Environmental Satellite – R Series"). "GOES-R" wird bei seinen Erdumkreisungen in der Lage sein, Hurrikane und schwere Schneestürme mit größerer Auflösung zu sehen als jeder andere Satellit seiner Art vor ihm.
Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Airbus Defence and Space GmbH haben am 17. Februar 2017 den Industrievertrag für die Konstruktions- und Bauphase des deutsch-französischen Klimasatelliten MERLIN (Methane Remote Sensing LIDAR Mission) geschlossen. Diese Kleinsatellitenmission soll ab 2021 die Methankonzentration in der Erdatmosphäre mit einer bislang unerreichten Genauigkeit messen und damit zur Ursachenforschung des Klimawandels beitragen. Der Vertrag wurde am Airbus-Standort in Ottobrunn unterzeichnet und umfasst den deutschen Beitrag der Mission, also die Entwicklung und den Bau des so genannten Methan-LIDAR (LIght Detection And Ranging), dem Messinstruments an Bord des MERLIN-Satelliten. Herzstück des Instruments ist ein Laser, der kurze Lichtpulse in zwei unterschiedlichen Wellenlängen aussenden kann und dadurch unabhängig vom Sonnenlicht die Methankonzentration auf allen Breitengraden sehr präzise misst. Das LIDAR-Instrument wird im Auftrag des DLR Raumfahrtmanagements mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie in Deutschland entwickelt und gebaut.
Knapp zwei Jahre nach seinem "Zwillingssatelliten" startete am 7. März 2017 um 2.49 Uhr Mitteleuropäischer Zeit der europäische Erdbeobachtungssatellit Sentinel-2B an Bord einer Vega-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof der ESA in Kourou (Französisch-Guyana/Südamerika) zu seiner Mission. Der zirka 1,1 Tonnen schwere Satellit soll aus 786 Kilometern Höhe von einem sonnensynchronen Orbit die Erde beobachten und vor allem Veränderungen der Landoberfläche und der Vegetation zwischen 84 Grad nördlicher und 56 Grad südlicher Breite dokumentieren. Die Sentinel-Satelliten sind Teil des Copernicus-Programms der Europäischen Kommission. Es dient der Sammlung und Auswertung von Fernerkundungsdaten der Erde. Die Daten werden Behörden, Unternehmen, der Wissenschaft und allen interessierten Bürgern seit Beginn des Programms 2014 kostenlos zur Verfügung gestellt. Insgesamt gehören vier optische Sentinel-2-Satelliten zur am Ende 20-köpfigen Copernicus-Satellitenfamilie. Sentinel-2A ist seit dem 23. Juni 2015 im All, Sentinel-2C und -D sollen ab 2022 folgen. Sentinel-2B verdoppelt zusammen mit Sentinel-2A sowohl Aufnahmefrequenz - jeder Punkt der Erde wird nun alle fünf Tage erfasst - als auch die Ausfallsicherheit, beides zentrale Anforderungen der Nutzer von Copernicus.
Durch das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus entsteht seit 2014 eine moderne und leistungsfähige Infrastruktur für Erdbeobachtung und Geoinformation. Es beinhaltet eine Weltraumkomponente, eine Dienste Komponente sowie eine In-Situ Komponente. Die Weltraumkomponente umfasst die Sentinel Erdbeobachtungssatelliten und die zugehörige Infrastruktur, z. B. das Bodensegment. Die Dienste Komponente deckt die sechs thematischen Bereiche Land, Klimawandel, Atmosphäre, Meere, Krisen- und Katastrophenmanagement und Sicherheit ab. Die Kerndienste sind damit beauftragt, fertige Datenprodukte bereitzustellen. Die Produkte integrieren u. a. Daten der Sentinel Missionen, Daten aus beitragenden Missionen, In-situ- und Modelldaten.<BR>Sowohl auf europäischer Ebene als auch auf nationaler Ebene laufen derzeit Überlegungen, wie Copernicus-Daten und Dienste auch für die Wasserwirtschaft besser genutzt und weiterentwickelt werden können. In diesem Sachverständigengutachten war zu untersuchen, in welchem Maße Copernicus Daten und Dienste herangezogen werden können, um einen Beitrag für das Hochwasserrisikomanagement in Deutschland zu leisten sowie um ggf. bundesweit vergleichbare Daten für die Berichterstattung zur Umsetzung der Hochwasserrisikomanagementrichtlinie bereitzustellen.<BR>Nach einem einführenden Überblick über Copernicus erfolgt eine Darstellung des Wissens- und Kenntnisstandes bei der Anwendung von Copernicus-Daten und Diensten im Hochwasserrisikomanagement. Die Untersuchungen hierzu erfolgten durch Expertengespräche, eine Literaturrecherche und eine Untersuchung von bisher durchgeführten Aktivierungen des Copernicus Katastrophen- und Krisenmanagementdienstes in Deutschland. In einem zweiten Schritt wurde eine Zuordnung von Copernicus Daten und Diensten zu den einzelnen Umsetzungsschritten der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie durchgeführt. Ein weiterer Fokus liegt auf der Untersuchung von Einsatzmöglichkeiten von Copernicus für eine bundeseinheitliche Schadenspotentialermittlung. Im Weiteren werden anhand von vier Fallbeispielen die Potentiale eines satellitenbasierten Monitorings demonstriert bzw. der Mehrwert einer Integration von Copernicus Datenprodukten aufgezeigt.<BR>Aus Sicht der Autoren besteht ein hohes Potential für den Einsatz von Copernicus-Daten und Diensten für das Hochwasserrisikomanagement. Dieses wird von den Fachexperten v. a. in den Behörden der Bundesländer bisher noch nicht ausgeschöpft. Eine umfangreichere Nutzung wird empfohlen. Um die Akzeptanz hierfür zu erhöhen sind jedoch weitere Maßnahmen des Bundes und von Bundesländerseite notwendig. Weitere Schulungen in den Behörden zur Nutzung der bestehenden Dienste und Daten, eine Copernicus Arbeitsgruppe Wasserwirtschaft, eine Plattform zum Wissensmanagement und Pilotprojekte zum Test von Arbeitsweisen und Produkten sollten zeitnah umgesetzt werden, um das große Potential auszuschöpfen, welches Copernicus schon heute bietet. Quelle: Forschungsbericht
Seit Anfang der 70er Jahre werden von den Raumfahrtagenturen Erderkundungssatelliten betrieben. Der Beobachtungssatellit Landsat-5 der USA, in dem sich das multispektrale Aufnahmesystem "Thematic Mapper" (TM) befindet, umkreist die Erde in einer annähernd polaren Umlaufbahn in 705 km Höhe. Bei jedem der etwa 1 1/2 Stunden dauernden Erdumläufe nimmt der Satellit auf der Tagseite der Erde einen 185 km breiten Streifen auf. Innerhalb von 16 Tagen wird die gesamte Erdoberfläche einmal erfasst; der Bereich des Verflechtungsraumes Berlin wird in etwa 20 Sekunden überflogen. Die digitalen Daten werden durch Funk zur Erde übermittelt und auf Magnetband gespeichert. Die von dem Satelliten aufgenommenen Bildstreifen des Thermalkanals bestehen aus Zeilen von je etwa 1 500 einzelnen Bildpunkten (pixel), die am Boden jeweils eine Fläche von 120 m x 120 m abdecken. Tag- und Nacht-Flugrichtung sind nicht identisch, so dass sich im späteren Kartenbild unterschiedliche Ausschnitte ergeben. Aufnahmen zur Nachtzeit des Untersuchungsgebietes müssen vorab gesondert über die Bodenstation der europäischen Weltraumorganisation ESA in Italien bestellt werden. Die insgesamt 7 Spektralkanäle von Landsat-TM reichen von einer Wellenlänge von 0,45 µm (blau-grünes Licht) bis zu 12,5 µm (Wärme-Infrarot). Zur Darstellung der Oberflächentemperaturen wird der langwellige Wellenlängenbereich zwischen 10,4 bis 12,5 µm aufgenommen. Dieser Bereich der langwelligen Eigenstrahlung der Erdoberflächenelemente kann verhältnismäßig ungestört von den in der Atmosphäre vorhandenen Gasen die atmosphärischen Schichten passieren und wird daher auch als “Infrarotfenster” bezeichnet. Die Auswahl der zwei Aufnahmen war gekoppelt an die (nicht zu beeinflussenden) Überflugzeiten des Berliner Gebietes jeweils am frühen Abend und Vormittag des darauffolgenden Tages sowie die meteorologischen Anforderungen. Um das Eigenverhalten der Oberflächenstrukturen möglichst ausgeprägt zu erfassen, darf keine Beeinflussung des Untersuchungsgebietes durch Bewölkung, vorherigen Niederschlag oder zu hohe Windgeschwindigkeiten vorhanden sein. Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen konnten für das Sommerhalbjahr 1991 nur die Szenen vom 14.09 ., 21.45 Uhr MEZ (Aufnahme 49-222) und vom darauffolgenden 15.09 ., 10.30 Uhr MEZ (193-23) herangezogen werden. Die meteorologischen Bedingungen an der Station Dahlem der Freien Universität waren: 14.09., 22.00 Uhr MEZ: Bewölkung: 0/8, Windgeschwindigkeit: 1,0 m/s, Lufttemperatur in 2 m Höhe: 13 °C 15.09., 10.00 Uhr MEZ: Bewölkung: 1/8, Windgeschwindigkeit: 2,5 m/s, Lufttemperatur in 2 m Höhe: 23 °C Die windschwache Hochdruckwetterlage vor und zum Zeitpunkt der Überfliegungen zeichnete sich durch eine Fortsetzung extremer Trockenheit mit Sonnenscheindauern im Bereich des astronomisch möglichen aus und war in dieser Hinsicht sehr gut zur Erfassung geeignet. Zeitgleich wurden im Rahmen des parallel laufenden Klima-Gutachtens der TU-Berlin (Karten 04.02 – 04.05 und 04.07) Messfahrten auf ausgesuchten Routen durchgeführt (Messung von Lufttemperatur, Wind und Dampfdruck in 2 m Höhe) sowie die Oberflächentemperaturen homogener Flächenstrukturen (Gewässer, großflächige Parkplätze) analog ermittelt. Es bestand somit die Möglichkeit, einerseits einen Vergleich berechneter und gemessener Oberflächentemperaturen durchzuführen, andererseits wurde die Einbindung der Oberflächentemperaturkarten in die Entwicklung der Klimafunktionskarte (Karte 04.07) durch die Parallelmessungen der Klimaparameter in 2 m Höhe erleichtert.
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