Grazer Wissenschafter blicken ins Innere der Erde:
„GOCE“- Mission der europäischen Weltraumagentur ESA startet

Österreich hebt ab in den Weltraum und die TU Graz ist federführend mit dabei: Im Rahmen der ESA-Mission „GOCE“ (Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer), die heute, Montag, 16. März 2009 startet, erstellen europäische Forscher ein Modell des Schwerefelds der Erde mit bisher unerreichter Genauigkeit. Die Auswertung der riesigen Datenmengen aus dem Weltall, aus deren Analyse sich die Wissenschafter auch Aufschlüsse für die Klimavorhersage erhoffen, erfolgt an der TU Graz.

Heute, um 15.21 Uhr, ist es soweit: Die Satellitenmission „GOCE“ startet vom russischen Plesetsk aus mit der Mission, das Schwerefeld der Erde mit bisher ungekannter Genauigkeit zu vermessen. „Die gewonnenen Daten sollen einen detaillierten Blick ins Innere der Erde ermöglichen. Erfasst werden aber auch die Zirkulationssysteme der Ozeane“, erklärt TU-Rektor Hans Sünkel, der als Wissenschafter die GOCE-Mission federführend mit auf Schiene gebracht hat.

Herzstück des Satelliten ist ein Gravitations-Gradiometer. „Zusammen mit einer zentimetergenauen GPS-Ortung und der ständigen Lagekontrolle des Satelliten bildet das neu entwickelte Gradiometer ein höchst exaktes System, das insgesamt konkrete Aussagen über das Geoid, eine Bezugsfläche zur Beschreibung der Erdfigur, erlaubt“, sagt Roland Pail, der heute das GOCE-Projekt an der TU Graz leitet. Damit er möglichst detaillierte Daten liefern kann, wird der Satellit die Erde in nur etwa 260 Kilometern Höhe umkreisen.

Von Graz aus der Schwerkraft auf der Spur

Wenn der blaue Planet von der europäischen Weltraumagentur vermessen wird, ist auch steirisches Know-how „an Bord“: Das Grazer Team – unter der Leitung von Roland Pail kooperieren das Institut für Navigation und Satellitengeodäsie der TU Graz und das Institut für Weltraumforschung der Östereichischen Akademie der Wissenschaften – befasst sich mit der Berechnung von Schwerefeldmodellen aus den Daten der GOCE-Mission.

„Weltweit können nur wenige Institutionen solche hochgenauen Schwerefeldlösungen rechnen“, erklärt Pail. Dabei sind riesige Gleichungssysteme zu lösen: Aus mehreren hundert Millionen Beobachtungen berechnen die Wissenschafter mit einer eigens entwickelten Software die etwa 70.000 Schwerefeldparameter. Um die enorme Rechenleistung aufzubringen, sind zwei Computer-Cluster der TU Graz im Einsatz.

Dreispurige Daten-Autobahn führt fünfmal um die Erde

„Würde man dieses Gleichungssystem zu Papier bringen, so könnte man eine dreispurige Autobahn bedrucken, die fünfmal um die Erde führt“, veranschaulichen die Forscher. Entsprechend benötigen die komplexen Berechnungen eine Rechenzeit von mehreren Wochen. Insgesamt arbeiten zehn europäische Universitäten daran, aus den Daten neue Erkenntnisse über Erdinneres und Oberfläche der Erde zu gewinnen. „Die Mission soll dasVerständnis der Menschen über die Beschaffenheit im Inneren der Erde deutlich erweitern“, so Sünkel und Pail. Das neu gewonnene Wissen soll aber auch neue Möglichkeiten für Ozean- und Klimastudien bringen, wie etwa für Analysen zur Veränderung des Meeresspiegels.

GOCE ist die erste Kernmission des Erderforschungsprogramms der ESA, der weitere folgen. Insgesamt sind zehn Wissenschaftseinrichtungen und 45 Unternehmen an der Mission beteiligt. Der Satellit wird 20 Monate lang im All unterwegs sein, bevor er verglüht.