EUMETSAT Polar System (EPS)

Programm von EUMETSAT für das europäische System polarumlaufender Wettersatelliten mit dem Namen METOP im Rahmen des globalen meteorologischen Satellitensystems. Es beinhaltet Entwicklung, Bau (gemeinsam mit ESA), Start und Betrieb von polar umlaufenden meteorologischen Satelliten und der erforderlichen Bodeneinrichtung und die Datenaufbereitung und -archivierung.

Die Erdbeobachtungen von polaren Umlaufbahnen aus werden gemeinsam von EUMETSAT und dem US-amerikanischen Wetterdienst NOAA im Rahmen des Initial Joint Polar System IJPS) durchgeführt. Das IJPS beinhaltet den Austausch von Instrumenten und Daten sowie die gegenseitige Unterstützung im Satellitendaten-Empfang.

Durch die deutlich niedrigere Umlaufbahn - 817 Kilometer im Vergleich zu rund 36.000 Kilometern bei geostationären Satelliten - können die Metop-Satelliten eine Vielzahl von Beobachtungsgrößen mit deutlich höherer Genauigkeit messen als geostationäre Satelliten. Da die Metop-Satelliten über die Polregionen der Erde fliegen, können sie für die Wettervorhersage wichtige Beobachtungen der Polregionen durchführen, wo geostationäre Satelliten nur unzureichende Daten liefern. Die Metop-Satelliten bedienen die Vormittagsbeobachtung, die NOAA-Satelliten die Nachmittagsbeobachtung.

Die Serie liefert Daten sowohl für die operationelle Meteorologie als auch für Klimastudien. Die Kombination von Instrumenten an Bord der Metop-Satelliten verfügt über Fernerkundungsfähigkeiten zur Beobachtung der Erde bei Tag und Nacht sowie unter bewölkten Bedingungen.

Der erste EPS-Satellit, METOP-A, wurde am 19. Oktober 2006 von Baikonur mit einer Sojus-Rakete gestartet und nach einer ausführlichen Testphase am 15. Mai 2007 offiziell in Betrieb genommen. METOP-B wurde im September 2012 gestartet. Der Start des dritten METOP-Satelliten erfolgte 2018.

Seit der Inbetriebnahme von Metop-C tragen drei operationelle Metop-Satelliten für etwa drei Jahre (2019-21) zu den wichtigsten Missionszielen von EUMETSAT bei. Ende 2021 beabsichtigt EUMETSAT, Metop-A aus dem Orbit zu nehmen, und die EPS-Mission wird mit den übrigen Satelliten fortgesetzt. Das Ende der Lebensdauer von Metop-B wird für 2027 erwartet, Metop-C wird voraussichtlich bis etwa 2030 in Betrieb bleiben.

NOAA-Satelliten begleiten die Metop-Satelliten im Rahmen des IJPS (NOAA 2013) und in Zukunft im Rahmen des Joint Polar System (JPS) (EUMETSAT 2015). Der neueste Satellit, der am 18. November 2017 gestartet wurde ist NOAA-20 (früher bekannt als JPSS-1), und ist seit dem 7. März 2018 der primäre operationelle Satellit.

Ein Nachfolgesystem - EPS-SG (Second Generation) genannt - wird im Jahr 2025 das derzeitige ablösen. EPS-SG wird aus zwei Satellitentypen bestehen, von denen jeweils 3 Satelliten gebaut werden. Die EPS-SG-A Satelliten haben optische Instrumente an Board, u.a. auch das von Deutschland beigestellte METimage. Bei der B-Serie besteht die Nutzlast hauptsächlich aus Mikrowelleninstrumenten.

Die wichtigsten Merkmale der neuen Mission:

1. Fortsetzung der Bereitstellung von Informationen zur Verbesserung der numerischen Wettervorhersage (NWP) in Europa und weltweit.
2. Nowcasting-Anwendungen, insbesondere in hohen Breitengraden, wo geostationäre Messungen nicht verfügbar sind.
3. Operative Ozeanographie durch die Bereitstellung von Windvektoren, Meeresoberflächentemperaturen, Meereisbedeckung und anderen Meeresprodukten.
4. Sondierungen und Bilder mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung im Spektrum von Ultraviolett bis zum thermischen Infrarot für Anwendungen in der Atmosphärenchemie.
5. Niederschlags-, Bodenfeuchte- und Schneemessungen für die operative Hydrologie und Wasserwirtschaft.
6. Großflächige Analyse der Landoberfläche zur Unterstützung der Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre und von Anwendungen in der Biosphäre durch optische Bildgebung.
7. Unterstützung der Klimaüberwachung auf der Grundlage der Erstellung einschlägiger Klimadatensätze, auch unter Einbeziehung historischer Beobachtungen aus dem EPS-Programm.

Weitere Informationen:

• The Eumetsat Polar System (Marc Cohen et al., ESA Bulletin No. 127, August 2006)
• The EUMETSAT Polar System - 13+ Successful Years of Global Observations for Operational Weather Prediction and Climate Monitoring (BAMS 2021)