Küstenstädte könnten regelmäßig unter Wasser stehen, Hurrikane und Sturmfluten an vernichtender Kraft gewinnen und Inseln im Meer versinken. Der Anstieg des Meeresspiegels zählt zu den größten Bedrohungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Der Weltklimarat IPCC geht davon aus, dass die Meere bei ungebremster Erderwärmung schon bis Ende des Jahrhunderts mehr als einen Meter ansteigen könnten. Das dürfte dann nicht nur für die Malediven im Indischen Ozean zum Problem werden, deren höchste Erhebung gerade einmal gut zwei Meter misst. Auch europäische Küsten und Städte wären 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. Am Samstagabend um 18.17 Uhr mitteleuropäischer Zeit soll »Sentinel 6 Michael Freilich« zu seiner Mission abheben. Die ESA überträgt das Ereignis live.

Der Satellit kann nach Angaben der europäischen Raumfahrtagentur ESA innerhalb von zehn Tagen 95 Prozent der globalen Meeresoberfläche aus einer Höhe von mehr als 1300 Kilometern millimetergenau scannen.

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 der ESA-Direktor für Erdbeobachtungsprogramme, Josef Aschbacher. Als Teil des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus wird der Satellit von einem neuen Kontrollzentrum der meteorologischen Satellitenagentur Europas, Eumetsat, von Darmstadt aus gesteuert, wie Programmleiter Manfred Lugert erklärt.

Die Mission ist eine Kooperation der ESA, der US-Raumfahrtbehörde NASA, von Eumetsat und der US-Wetter- und Ozeanografie­behörde NOAA. Der Satellit ist der erste von zwei identischen Satelliten, die ins All geschossen werden. Benannt ist er nach dem kürzlich verstorbenen ehemaligen Direktor der NASA-Erdbeobachtungsabteilung, Michael Freilich.

Rückschlüsse auf Dichte und Dicke von Polareis

Der Satellit wird Radarimpulse aussenden, die dann von der Meeresoberfläche reflektiert werden, und sie 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 herausgerechnet werden. An Bord übernehmen zwei unabhängige Navigationssysteme die Standortbestimmung, und die Satellitenbahn wird regelmäßig mit einem Laser vermessen.

Aschbacher zufolge können im Zusammenspiel mit anderen Satelliten auch Rückschlüsse auf die Dichte und Dicke von Eis gezogen werden. Dies sei wichtig, sagt er weiter, so habe sich zum Beispiel das Abschmelzen des Grönlandeises seit den 1990er Jahren verdreifacht.

»Wir bekommen jetzt alle zehn Tage eine globale Abmessung, also ein Bild davon, wie die Lage ist«, sagt Aschbacher. »Der Satellit liefert Daten, die es so genau bisher nicht gibt.« Die präzisen Informationen sollen die Überwachung des Planeten vom All aus ergänzen. »Da sind sicher einige hundert Satelliten, die derzeit im Orbit sind und die Erde überwachen.« Die Europäer seien hierbei führend, weil das System zur Erdbeobachtung alles abdecke, von der Wissenschaft über Wettervorhersagen bis zum Katastrophenschutz.

Zwillingssatellit startet frühestens 2025

»Es gibt da aber noch viel zu tun«, sagt der ESA-Erdbeobachtungschef. »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 Werte misst. Die Daten könnten dann mit künstlicher Intelligenz ausgewertet werden. So könne man bessere Vorhersagen und Simulationen zum System Erde machen – etwa wie hoch der Meeresspiegel bei unterschiedlichen Temperaturszenarien steigen würde.

Der Satellit sollte zunächst am 10. November 2020 von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien ins All starten. Der Termin wurde verschoben, um die Motoren der Trägerrakete noch einmal zu überprüfen. 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.