Meteosat

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Meteosat, Kurzbezeichnung für Meteorological Satellite, ist der Name für Geosynchrone Umlaufbahn|geostationäre Wettersatelliten, die die europäische Organisation EUMETSAT|Eumetsat betreibt und in enger Zusammenarbeit mit der ESA entwickelt. Meteosat-1 startete 1977, Meteosat-9 2005.

Mit nur kurzen Unterbrechungen liefern die Meteosat-Satelliten für die um den Meridian|Nullmeridian liegenden Regionen der Erde seit 1977 Wetterinformationen. Die verwendete geostationäre Position bei 0° geographischer Länge im Erdabstand von 36.000 km über dem Äquator ist für die Beobachtung des Wetters über Afrika, dem östlichen Atlantischer Ozean|Atlantik und Europa|Südeuropa optimal.

Inhaltsverzeichnis

1 Technik und Daten Meteosat (erste Generation)
2 Technik und Daten Meteosat (zweite Generation)
3 Meteosat (Dritte Generation)
4 Meteosat-Satellitenserie
5 Geschichte
6 Quelle
7 Weblinks

[bearbeiten] Technik und Daten Meteosat (erste Generation)

Image:METEOSAT.gif|thumb|Meteosat (erste Generation) Das Radiometer an Bord ist der zentrale Kern eines jeden Meteosat-Satelliten. Es liefert die eigentlichen Messwerte des Meteosat-Systems in Form von Strahldichten vom sichtbaren und Infrarotstrahlung|infraroten Bereich des Elektromagnetisches Spektrum|elektromagnetischen Spektrums.

Die Satelliten der ersten Generation hatten (und haben) alle ein Radiometer als Kernkomponete, welches in 3 Spektralbändern (oder Kanälen) misst.

Kanal 1: 0,45 bis 1,0 µm - Das sichtbare Band (visible - VIS) wird tagsüber mit zwei Radiometern (VIS1, VIS2) zur visuellen Betrachtung verwendet.
Kanal 2: 5,7 bis 7,1 µm - Das Wasserdampf Absorptionsband (water vapour - WV) wird zur Bestimmung des Wasserdampfgehaltes in der mittleren Atmosphäre verwendet.
Kanal 3: 10,5 bis 12,5 µm - Das thermische Infrarotband (infrared - IR) wird zur Bestimmung der Temperatur von Wolken-, Land- und Meeresoberflächen verwendet.

Meteosat 1 bis 7 lieferten jede halbe Stunde Bilder. Die in einer Sub Sattelite Point-Auflösung (SSP für Sub Satellite Point) von 5 km (WV und IR) und 2,5 km (VIS) gescannt wurden. Diese Bilddaten werden in weniger als 5 Minuten am Boden bearbeitet und anschließend in digitaler Form an Kunden weltweit verschickt. Zu diesen Kunden gehört auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach am Main.

Zur Stabilisierung dreht sich jeder dieser Satelliten 100 mal pro Minute um seine Achse. Dabei tastet sein Radiometer die Erde zeilenweise ab. Die von der Erde und den Wolken zurückgelieferte Strahlung wird über ein kompliziertes Spiegelsystem erfasst, digitalisiert und zur primären Empfangstation nach Fucino in Italien gefunkt. Von dort werden die Daten zum Kontrollzentrum nach Darmstadt weitergeleitet. Die Abtastung beginnt mit dem Südpol und endet 25 Minuten später am Nordpol. In den folgenden 2,5 Minuten wird das Spiegelsystem in die Startposition zurückgedreht, 2,5 Minuten bleibt der Satellit im Standby, so dass alle halbe Stunde ein komplettes Bild dieser Region der Erde (Full Earth Scan - FES) vorliegt. Meteosat-6 liefert einen kleineren Ausschnitt, der nur Europa zeigt, diesen aber dafür alle 10 Minuten (Rapid Scan Service - RSS).

Die Rohdaten dieser Bilder enthalten 2.500 x 2.500 Pixel (FES) bzw. 2.500 x 864 Pixel (RSS). Rohdaten können ohne Lizenzschlüssel nicht direkt empfangen werden. EUMETSAT korrigiert diese Bilder erst und sendet sie dann frei verfügbar über EUMETCast und das Internet an die Kunden.

[bearbeiten] Technik und Daten Meteosat (zweite Generation)

Meteosat (zweite Generation)

Seit Anfang 2004 ist der 1. Meteosat-Satellit der zweiten Generation (kurz MSG-1 für Meteosat Second Generation) operationell in Betrieb. Nach erfolgreichem Abschluss der Testphase wurde er in Meteosat-8 umgetauft.

Am 21. Dezember 2005 wurde der 2. MSG Satellit mit Hilfe einer europäischen Ariane 5G Trägerrakete in den Orbit gebracht. Derzeit befindet er sich auf der geostationären Position bei 6,5° westlicher Länge. Er wird voraussichtlich noch 2006 als Meteosat-9 den operationellen Betrieb aufnehmen.

Meteosat-8 liefert alle 15 Minuten ein Multispektralbild eines ca. 10.000 x 10.000 km² Ausschnitts der Erde, mit einer Ortsauflösung von bis zu 1x1km². Die Bildauflösung entspricht der einer 64-Megapixel-Digitalkamera, bei 12 Kanälen statt 3. Vier der zwölf Beobachtungskanäle erfassen den sichtbaren Bereich des Lichts, acht den Infrarotbereich, davon zwei für die typische Strahlung von Wasserdampf in der Atmosphäre zuständig. Damit kann das Wettergeschehen dreidimensional erfasst werden. Alle Kanäle zusammen schicken 20 mal mehr Daten zur Erde als die Vorgängersatelliten. Die hohe Bildfrequenz ermöglicht eine ziemlich genaue Windvorhersage. Durch die Kombination mehrerer Kanäle werden unterschiedliche Wolkenarten erkannt. Kalte Schneeflächen lassen sich eindeutig von Eiswolken unterscheiden. Der neue Satellit soll insgesamt 7 Jahre betrieben werden.

Weitere MSG Satelliten sollen folgen und bis 2018 arbeiten.

Details zum MSG-Teleskop Seviri (Spinning enhanced visible and infrared imager):

Umdehungsgeschwindigkeit des Satelliten: 100 UpM

Auflösung:

3 Linien (6 Linien Hochauflösung) pro Scan (Umdrehung)

1250 Scans (Umdrehungen) pro Bild, entsprechend 12 Minuten/Bild + 3 Minuten/Bild für Kalibrierung

Kontrastumfang: 10 Bit (?)

Hochauflösung: 5625 x 11250 Pixel (1 km Auflösung)

Normals: 3750 x 3750 Pixel (3 km Auflösung)

12 Bildkanäle Kanäle:

2 Kanäle selektiv im sichtbaren Bereich von 0,5-0,8µm

1 Kanal im nahen Infrarot-Bereich 1,5-1,8µm

1 Breitband-Hochauflösungskanal 0,4-1,1µm

8 Infrarot-Kanäle 3,4-14µm

Optische Apertur: 50x80 cm²

Datenmenge: 3,26 M bps

[bearbeiten] Meteosat (Dritte Generation)

Die Satelliten, die ab 2015 die zweite Generation MSG ablösen sollen, tragen die Bezeichnung Meteosat Third Generation (MTG). Ihre Aufgaben werden zur Zeit (2006) spezifiziert. Diskutiert werden:

Fotografieren der Erde in kurzen Zeitintervallen mit hoher spektraler Auflösung
Erfassung von Gewittern und Blitzen
Erfassung der Infrarot- und Ultravioletstrahlung der Erde

[bearbeiten] Meteosat-Satellitenserie

Parallel zu Meteosat-9 und Meteosat-8 liefern die Satelliten der älteren Generation Meteosat-7, Meteosat-6 und Meteosat-5 auch weiterhin Bilder als Reserve-Satelliten. Meteosat-6 arbeitet in einem speziellen Rapid Scan genannten Modus. Er liefert alle 10 min Bilder eines Teils der nördlichen Hemisphäre (ca. Europa, Mittelmeer und Nordafrika).

Seit Anfang 1998 liefert Meteosat-5 Informationen über die Regionen um den 63. östlichen Längengrad (Ostafrika, westlicher Indischer Ozean, Mittelasien) als Ersatz für die dort ursprünglich positionierten INSAT Satelliten. Seit 2005 unterstützt Meteosat-5 zusätzlich das Tsunami-Warnsystem. Im Oktober 2006 wurde Meteosat-7 auf die neue Position über dem Indischen Ozean (57.5 östlicher Längengrad) transferiert, um die Aufgaben von Meteosat-5 zu übernehmen.

2006 wurde ein Wettersatellit des neuen Eumetsat Polar Systems (EPS) in eine Umlaufbahn gebracht. Dieser MetOp-Satellit umkreist in einer niedrigeren Umlaufbahn von 850 km Höhe die Erde und soll zu einer höheren Vorhersagequalität beitragen. Ein Mikrowellenradar zur Geschwindigkeitsmessung von Winden in unterschiedlichen Höhen über dem Meer ist ebenfalls vorgesehen.

[bearbeiten] Geschichte

EUMETSAT-Zentrale

Anfang der 1970er - Die ESA (European Space Agency) beginnt mit den Planungen zu einem europäischen Wettersatelliten-System.
23. November 1977 - Der erste europäische Wettersatellit Meteosat wird von Cape Canaveral (USA) aus mit einer Delta (Rakete)|Delta-Rakete gestartet.
Oktober 1979 - Das Radiometer des Satelliten Meteosat-1 fällt aus.
19. Juni 1981 - Meteosat-2 wird von Kourou (Französisch-Guayana) aus gestartet, wie alle weiteren europäischen Satelliten. Der Satellit wird mit einer Rakete des Typs Ariane 1 in die Umlaufbahn gebracht.
ab 1986 - Die Aufbereitung der von Meteosat gelieferten Daten wird von EUMETSAT (Europe’s Meteorological Satellite Organization) übernommen.
15. Juni 1988 - Meteosat-P2 (P = Prototyp) wird als Notbehelf in den Orbit schickt, da das Radiometer von Meteosat-2 ausgefallen war. (Theoretisch kann er auch Meteosat-3 genannt werden.)
6. März 1989 - Meteosat-4 wird als erster operationeller Satellit (Meteosat Operational Program 1 - MOP 1) des Meteosat-Satelliten-Systems in den Orbit geschickt.
August 1991 - Meteosat-P2 wird vorübergehend auf eine Position bei 50° westlicher Länge verschoben, und unterstützt dort den amerikanischen Geostationary Operational Environmental Satellite.
2. März 1991 - Meteosat-5 (oder MOP 2) wird gestartet.
September 1991 - Meteosat-P2 erreicht die Position 50° West.
Januar 1992 - Meteosat-2 hat den Treibstoff aufgebraucht und wird aus dem geostationären Orbit in einen Friedhofsorbit manövriert.
20. November 1993 - Meteosat-6 (oder MOP 3) wird gestartet
Dezember 1995 - Datenaufbereitung, Projektplanung und Durchführung von Meteosat liegen nun komplett bei EUMETSAT.
Dezember 1995 - Meteosat-3 und Meteosat-4 werden nach Aufbrauchen des Treibstoffs in einen Friedhofsorbit gebracht.
3. September 1997 - Meteosat-7 (oder Meteosat Transistion Program 1 - MTP 1), der letzte Meteosat-Satellit der ersten Generation wird gestartet.
Anfang 1998 - Meteosat-5 in die neue Position bei 63° östliche Länge gebracht, da die Daten des dort eigentlich positionierten indischen INSAT nicht verfügbar sind.
Juni 1998 - Meteosat-7 wird der operationelle Satellit (Meteosat-6 steht als Reservesatellit an gleicher Position zur Verfügung)
28. August 2002 um 22:45 UTC - Erfolgreicher Start von MSG-1 (nun Meteosat-8), und damit Beginn der Phase der Zweiten Meteosat-Generation.
28. November 2002 - Meteosat-8 (umbenannt von MSG-1) liefert die ersten Bilder zur Erde. Zum ersten Mal stehen nun 12 Kanäle für die Wetterbeobachtung zur Verfügung.
29. Januar 2004 - Meteosat-8 wird der operationelle Satellit
März 2005 - Meteosat-5 kann nun Daten des neuen Tsunami-Warnsystems empfangen (Indian Ocean Data Collecting - IODC) und an die Bodenstation weiterleiten.
21. Dezember 2005 -Meteosat-9 (MSG-2) wird gestartet.
14. Juni 2006 - Meteosat-7 stellt seinen bisherigen Dienst ein und wird über dem Indischen Ozean platziert, um zukünftig Meteosat-5 zu ersetzen.
2018 - Projektierte Lebensdauer des MSG-Programms wird erreicht