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Task Group | Next Generation Gravity Field Missions

Prototyp der optischen Bank für ein satellitengestütztes Laserinterferometer im Reinraum. Foto: Marina Dehne

Das Schwerefeld der Erde ist weder räumlich noch zeitlich konstant, wenn man genau genug hinsieht. Die kleinen Abweichungen enthalten eine Vielzahl von Informationen, zum Beispiel über die Struktur des Erdmantels, über Änderungen im globalen Wasserkreislauf oder über die Dicke der polaren Eismassen.

Die gezielte Vermessung des Erdschwerefeldes mithilfe von Satelliten begann im Jahr 2000 und umfasst heute die Missionen CHAMP (Challenging Minisatellite Payload for Geoscience and Application), GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) und GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer). Die Missionen erfassen neue und einzigartige Daten, beispielsweise über das Abschmelzen des Grönlandeises oder die Absenkung des Grundwasserspiegels in Nordindien, aber auch in ganz anderen Bereichen. Vor allem die US/deutsche Mission GRACE hat das enorme Potenzial eines solchen Konzeptes aufgezeigt. Gleichzeitig hat GRACE aber auch klargemacht, wie viel mehr man mit genaueren Daten und höherer räumlicher Auflösung erreichen könnte. Für Fragen zu Änderun- gen im Erdsystem sind dabei Datenreihen über viele Jahre entscheidend.

Diese Task Group spielt eine zentrale Rolle bei der Planung für eine Mission mit verbesserter Auflösung zur Fortsetzung und Verbesserung der Beobachtungszeitreihen. Dies ist nur in einer, in QUEST mittlerweile etablierten, multi-disziplinären Zusammenarbeit möglich. In QUEST befassen wir uns insbesondere mit der detaillierten Analyse aktueller GRACE-Daten, mit dem Design eines Laserinterferometers basierend auf LISA-Technologie, um das Mikrowellengerät von GRACE zu ersetzen und die Abstandsmessung um einen Faktor von mindestens 10 zu verbessern, und mit Designstudien der Satelliten.

Beteiligte Forschungsprojekte und Institute

  • Precision Geodesy on Earth and in Space (Prof. Dr. Jakob Flury)
  • Next Generation Geodesy Missions (Dr. Benjamin Sheard)
  • Global Geodetic Observing System (GGOS) (Prof. Dr. Jürgen Müller)
  • Atomic and Photonic Quantum Sensors (Prof. Dr. Ernst Rasel)
  • Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)
  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)