CO2M

CO2M steht für Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring; dabei handelt es sich um eine aus zwei (optional drei) Satelliten bestehende künftige Erdbeobachtungsmission, bei der mit Hilfe von Infrarot-Instrumenten erstmals gezielt gemessen werden soll, wie viel klimaschädliches Kohlenstoffdioxid tatsächlich durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangt. Bisher ist es durch Messungen am Boden zwar möglich, die generellen Veränderungen des Kohlenstoffdioxidgehalts in der Atmosphäre zu verfolgen, allerdings können keine verlässlichen Aussagen über die Emissionen einzelner Länder oder gar einzelner Regionen und Städte getroffen werden. Mit der CO2M-Mission soll diese Lücke im verfügbaren Datenmaterial geschlossen werden. Bemerkenswert ist, dass die Mission es möglich machen wird, zwischen natürlichen Kohlendioxidquellen und Quellen zu unterscheiden, die auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind. Das ist keine leichte Aufgabe, denn das Kohlendioxid in der Atmosphäre stammt aus vielen Quellen, aber jede Quelle trägt nur einen kleinen Teil bei.

Diese Messungen werden vom neuen Informationssystem CO2M Monitoring and Verification Support Capacity (MVS) genutzt, welches das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen entwickelt, und die schließlich die Unsicherheiten bei den Schätzungen der Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe auf lokaler, nationaler und regionaler Ebene verringern wird. Dabei ist CO2M ist die Weltraumkomponente der CO2M Monitoring and Verification Support Capacity (MVS). Diese CO2-MVS ist Teil der nächsten Copernicus-Programmkomponente der Europäischen Kommission und wird gemeinsam von ESA, EUMETSAT und ECMWF durchgeführt. Die von CO2M gesammelten Daten werden dazu dienen, die im Pariser Abkommen festgelegten Ziele zu verfolgen und umzusetzen.

Neben dem Monitoring von CO₂ beobachtet CO2M die Wolken- und Aerosolverteilung in der Atmosphäre.

CO2M (Copernicus Carbon Dioxide Monitoring Mission) Quelle: ESA

Die neuen Copernicus-Satelliten CO2M basieren auf dem CarbonSat-Konzept des Instituts für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen. Weitere Grundlagen für das CO2M-Konzept sind die Erkenntnisse aus dem Bau des ebenfalls in Bremen unter der wissenschaftlichen Leitung von Professor John P. Burrows entwickelten Satellitensensors SCIAMACHY, der erstmals Kohlendioxid- und Methanemissionen von Weltraum aus bestimmt hat, sowie dem erfolgreichen Einsatz von Flugzeugmessgeräten, wie z.B. den Methane Airborne Mapper (MaMap).

Das Bremer Raumfahrtunternehmen OHB wird als Leiter eines internationalen Industriekonsortiums den Bau der zwei Satelliten der ersten Ausbaustufe übernehmen und damit einen Auftrag im Wert von 445 Millionen Euro erhalten. OHB entwickelt auch die Satellitenplattformen.

Thales Alenia Space wird an OHB die CO2M-Nutzlast liefern, die auf einer modularen Architektur und einem entsprechenden Design basiert:

• ein kombiniertes CO₂/NO₂ (Kohlendioxid/Stickstoffdioxid)-Instrument, basierend auf einem Nahinfrarot- und Kurzwelleninfrarot-Spektrometer, das von Thales Alenia Space in Frankreich geliefert wird
• ein Mehrfachwinkel-Polarimeter (MAP), basierend auf 4 identischen Kameras, die in einer speziellen optischen Einheit enthalten sind, zugeliefert von Thales Alenia Space in Großbritannien
• ein Cloud Imager (CLIM), abgeleitet von dem flugerprobten ProbaV-Instrument, hergestellt von OIP Sensors in Belgien.

Die beiden CO2M-Satelliten sollen 2026 nacheinander in die Umlaufbahn gebracht werden und sind für eine Betriebsdauer von 7,5 Jahren ausgelegt, wobei der mitgeführte Treibstoff ihre Lebensdauer auf 12 Jahre verlängern kann.

Weitere Informationen:

• Copernicus CO₂ Monitoring Mission Requirements Document (ESA 2020)
• CarbonSat Konstellation (OHB)
• The Atmosphere: Getting a Handle on Carbon Dioxide (NASA JPL 2019)
• COP26: CAMS to help measure progress towards CO2 goals (Copernicus 2021)
• Copernicus CO2 Monitoring Mission (CO2M) science support (EUMETSAT 2021)