Darmstadt. Küstenstädte könnten regelmäßig unter Wasser stehen, Hurrikane und Sturmfluten an vernichtender Kraft gewinnen und Inselparadiese im Meer versinken. Der Anstieg des Meeresspiegels zählt zu den größten Bedrohungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Der Weltklimarat geht davon aus, dass dieser bei einem ungebremsten Klimawandel bereits bis Ende des Jahrhunderts mehr als einen Meter betragen könnte. Das dürfte dann nicht nur für die Malediven im Indischen Ozean zum Problem werden, deren höchste Erhebung gerade einmal gut zwei Meter misst. Auch die Küsten Europas sind in Gefahr.

Um den Anstieg des Meeresspiegels zu vermessen und zu kartieren, wollen Wissenschaftler mit einem neuen Erdbeobachtungs­satelliten aus dem Weltraum auf die Ozeane schauen – präziser als je zuvor. „Sentinel 6 Michael Freilich“ soll innerhalb von zehn Tagen 95 Prozent der globalen Meeresoberfläche scannen – aus einer Höhe von mehr als 1300 Kilometern und mit einer Genauigkeit von unter einem Millimeter.

„Sentinel 6“ hat ein neues Radar an Bord

Erdbeobachtungs­satelliten gibt es schon seit Jahrzehnten. „Aber ‚Sentinel 6‘ hat ein neues Radar an Bord, mit einer höheren Präzision, das noch genauer einen Anstieg des Meeresspiegels wird messen können“, sagt Josef Aschbacher, Direktor für Erdbeobachtungs­programme bei der europäischen Raumfahrtagentur Esa. Im Rahmen des Erdbeobachtungs­programms Copernicus wird der Satellit von einem neuen, hochmodernen Kontrollzentrum der meteorologischen Satellitenagentur Europas, Eumetsat, von Darmstadt aus gesteuert, erklärt Manfred Lugert. Er ist Leiter des Programms bei den Darmstädter Satelliten­spezialisten.

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Für die Verwirklichung des neuen Hightechgeräts, das fast die Form einer überdimensionalen Puppenstube hat, zogen viele Experten an einem Strang. Die Mission ist eine Kooperation der Esa, der US-Raumfahrt­behörde Nasa, von Eumetsat sowie der US-amerikanischen Wetter- und Ozeanografie­behörde NOAA. Der Satellit ist der erste von zwei identischen Sonden, die ins All geschossen werden. Er ist nach dem kürzlich verstorbenen Michael H. Freilich, dem ehemaligen Direktor der Nasa-Erdbeobachtungs­abteilung, benannt.

Er sollte zunächst am 10. November von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien ins All starten. Nun verzögert sich der Start noch etwas, weil die Motoren der Trägerrakete noch einmal überprüft werden müssen. Ein neuer Termin stand zunächst nicht fest. Der zweite, baugleiche Satellit soll in fünfeinhalb Jahren folgen. Das gesamte Projekt hat Aschbacher zufolge die Beteiligten in den USA und Europa jeweils rund 400 Millionen Euro gekostet.

Zusammenspiel mit anderen Satelliten

Die Radarimpulse des Satelliten werden ausgesandt, von der Meeresoberfläche reflektiert und wieder empfangen. „Mit den Daten kann erst einmal niemand etwas anfangen. Das muss umgesetzt werden in eine hochpräzise Entfernungs­messung“, sagt Lugert. „Die genaue Ortsbestimmung in der Umlaufbahn ist die große Herausforderung der Mission.“ Es müssten Wellenhöhen aufgelöst und auch atmosphärische Einflüsse bei Entfernungs­messungen herausgerechnet werden. An Bord seien zwei unabhängige Navigations­systeme für die Standort­bestimmung, und die Satellitenbahn werde regelmäßig mit einem Laser vermessen.

Laut Aschbacher können im Zusammenspiel mit anderen Satelliten auch Rückschlüsse auf Dichte und Dicke von Eis gezogen werden. Dies sei wichtig – so habe sich zum Beispiel das Abschmelzen des Grönlandeises seit den Neunzigerjahren verdreifacht.

„Wir bekommen jetzt alle zehn Tage eine globale Abmessung, also ein Bild, wie die Lage ist“, sagt Aschbacher. „Der Satellit liefert Daten, die es so genau bisher nicht gibt.“ Als hochpräziser Baustein wird er die Überwachung des Planeten vom All aus ergänzen. „Da sind sicher einige Hundert Satelliten, die derzeit im Orbit sind und die Erde überwachen“, sagt er. Die Europäer seien hierbei führend, weil das System alles abdecke – von der Wissenschaft über Wetter­vorhersagen bis zum Katastrophen­schutz.

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Genauere Messung von Treibhausgasen

„Es gibt da aber noch viel zu tun“, meint der Chef der Esa-Erdbeobachtung. Man finde immer noch Parameter, die man präziser messen müsse: „Eine der größten Herausforderungen ist die genauere Messung des Treibhausgases Kohlendioxid.“ Die sei immer noch nicht präzise und flächendeckend genug. Für die Zukunft wünscht er sich ein Satellitensystem, das all diese Parameter misst. Die Daten könnten dann verbunden und mit künstlicher Intelligenz gekoppelt werden. Das erlaube es, wirkliche Vorhersagen und Simulationen zum System Erde zu machen, zum Beispiel dazu, wie hoch der Meeres­spiegel­anstieg bei unterschiedlichen Temperatur­szenarien ausfallen würde.