ISS-RapidScat

Engl. Akronym für International Space Station Rapid Scatterometer, am 20.9.2014 gestartete Radar-Mission der NASA zur nahezu globalen wissenschaftlichen Klimabeobachtung von der Außenseite der Internationalen Raumstation aus. Die experimentelle Mission misst die Stärke der vom Instrument ausgesandten und von der Meeresoberfläche rückgestreuten Mikrowellen und berechnet daraus die Geschwindigkeit und die Richtung der oberflächennahen Meereswinde in den niederen und mittleren Breiten bei jedem Wetter, außer bei starkem Regen. Die Daten werden zur Unterstützung mariner Wettervorhersagen und zur Untersuchung des irdischen Klimas verwendet. Der außergewöhnliche Beobachtungspunkt von ISS–RapidScat auf dem ISS-Orbit bietet den Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Veränderungen der Meereswinde im Tagesverlauf zu verfolgen, insbesondere die Bildung und die Bewegung von tropischen Wirbelstürmen.

Die Verankerung von RapidSCAT auf der Raumstation hat das Instrument auf einen Orbit gebracht, der es von allen anderen derzeit im All aktiven Instrumenten zur Windbeobachtung unterscheidet.

Zwei andere Satelliten-basierte Instrumente registrieren Ozeanwinde, aber sie befinden sich auf sonnensynchronen Orbits, was bedeutet, dass sie den Äquator jeden Tag zur gleichen Zeit überqueren. Hingegen überstreicht die Umlaufbahn der ISS mit dem RapidSCAT fast den gesamten Globus zwischen den Polarkreisen, und dies zu unterschiedlichen Tageszeiten. So erhalten die Wissenschaftler die nötigen Daten, um zu verstehen wie Winde im Tagesverlauf entstehen und sich verändern.

RapidSCAT ermöglicht die Kreuzkalibrierung der internationalen Satellitenkonstellation zur Beobachtung der Meereswinde und erweitert die Kontinuität und den Nutzen der gespeicherten Scatterometerdaten. Die Satelliten der Konstellation beobachteten den Ozean zu verschiedenen Ortszeiten und beobachteten denselben Teil des Meeres nicht zur gleichen Zeit. Vom Orbit der ISS aus vermag RapidSCAT Winde in periodischen Abständen zur gleichen Zeit zu beobachten wie die anderen Scatterometer der Konstellation. Diese Fähigkeit erlaubt es den Wissenschaftlern, jeden bislang unbekannten Fehler zu korrigieren und den 10-jährigen Datenbestand des Instruments SeaWinds auf QuikScat mit den RapidSCAT-Messungen weiterzuführen.

Meereswinde werden seit 1973 aus dem Weltraum beobachtet. Das neueste NASA-Instrument war bislang SeaWinds auf dem 1999 gestarteten Satelliten QuikScat. Nach dem 2009 eingetretenen Teilausfall des Instruments erlitt die internationale Satellitenkonstellation zur Beobachtung der oberflächennahen Meereswinde eine bedeutende Leistungseinbuße. Innerhalb von nur zwei Jahren wurde dann ISS–RapidScat entwickelt und installiert, um die Datenlücken zu schließen. Dazu wurde bereits vorhandene Hardware aus der Testphase der QuikScat-Mission verwendet und mit einer neuen und kleineren Reflektorantenne kombiniert.

Ozeane bedecken über 70 % der Erdoberfläche. Scatterometer sind die besten Fernerkundungssysteme zur Bereitstellung der oben beschriebenen Messungen mit der nötigen Genauigkeit, hohen Auflösung und Wiederholrate. Winde über den Ozeanen sind entscheidende Faktoren bei der Ausprägung regionaler Wettermuster und des Klimas. Als starke Stürme können sie bedeutende Schäden auf Land und beim Schiffsverkehr verursachen. Meereswinde bewirken auch Auftriebsvorgänge (upwelling), in deren Rahmen nährstoffreiches Wasser an die Meeresoberfläche verfrachtet wird und dort zusammen mit der Photosynthese marines Leben ermöglicht. Davon profitiert wiederum die Küstenfischerei. Die Beobachtung von Veränderungen der Meereswinde helfen den Wissenschaftlern zudem, großräumige Muster in der irdischen Atmosphäre und der Ozeane zu überwachen, beispielsweise das ENSO-Phänomen (El Niño-Southern Oscillation).

Die Mission wurde im November 2016 nach Problemen mit der Stromversorgung beendet.

Weitere Informationen:

• Missions Website (JPL NASA)
• ISS-RapidScat (eoPortal Directory)
• ISS-RapidScat: Measuring Ocean Winds from the International Space Station (The Earth Observer 5/2014)
• ISS-RapidScat - NASAfacts (NASA 2014)