Lexikon der Fernerkundung

SMAP

Engl. Akronym für Soil Moisture Active-Passive (Mission); auf wenigstens 3 Jahre angelegte Mission der NASA zur Messung der Bodenfeuchte und der Frost-Tau-Zustände des Bodens. Die wissenschaftliche Nutzlast besteht aus einem Radar mit synthetischer Apertur (SAR) für die Ermittlung der Bodenfeuchte durch die aktive Messung der Echos von ausgesandten Signalen sowie einem Radiometer zur passiven Messung der natürlichen Mikrowellenstrahlung. Durch Kombination beider Messverfahren verspricht man sich sowohl eine hohe Auflösung als auch eine große Genauigkeit der Daten.

Die direkte Messung der genannten Parameter ist nötig, um das Verständnis der regionalen Wasserkreisläufe und der Produktivität von Ökosystemen zu verbessern, sowie das der Prozesse, die den Wasserkreislauf, Energie- und Kohlenstoffkreislauf verbinden. Informationen über die Bodenfeuchte ermöglichen die Verbesserung der Wettervorhersagen, der Vorhersagen von Überschwemmungen und Dürren sowie Prognosen zur landwirtschaftlichen Erträgen und zum Klimawandel.

SMAP wurde am 31.1.2015 mit einer Delta II 7320-10C-Trägerrakete von der Vandenberg Air Force Base auf seine polnahe, sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht. Die Umlaufbahn in 685 Kilometer Höhe hat eine Inklination von 98,1 Grad. Die Erdumlaufzeit beträgt 98 Minuten und 30 Sekunden. SMAP wiegt 944 Kilogramm und misst im Betriebszustand 9,7 x 7,1 x 6,8 m. Charakteristisch für sein Erscheinungsbild ist ein Antennenreflektor mit 6 m Durchmesser.

Radar und Antennenreflektor sind drehbar auf dem Satellitenbus montiert und rotieren mit 13 bis 14,6 Umdrehungen pro Minute (siehe hierzu eine NASA-Animation). Der durch diese Konstruktion auf der Erde abgedeckte Bodenspur ist rund 1.000 Kilometer breit. Auf Höhe des Äquators wird alle drei Tage die gleiche Region erfasst, in Richtung der Pole entsprechend öfter.

Im Juli 2015 versagte die Datenübertragung des Radars dauerhaft. Dennoch erwarten die Wissenschaftler wertvolle Daten von dem weiterhin funktionierenden Radiometer. Die Hauptmissionsphase von drei Jahren wurde 2018 abgeschlossen, seitdem befindet sich SMAP in der erweiterten Betriebsphase.

Nach dem Ausfall des SMAP-Radars wurden die SMAP-Radiometerdaten verwendet, um eine Gefrier-/Taukarte mit einer Auflösung von 36 km zu erstellen. Sowohl das Radar als auch das Radiometer haben äußerlich eine gemeinsame Antenne und Einspeiseeinheit, aber ihre Elektronik innerhalb von SMAP ist unterschiedlich.

Nach dem Ausfall des SMAP-L-Band-Radars wurden ab Mitte 2017 die Daten des Synthetic Aperture Radars auf dem Copernicus-Sentinel-1 mit einer vollständigen globalen Landabdeckung alle 12 Tage als Ersatz verwendet. Die kombinierten Daten von SMAP und Sentinel-1 werden seit Juni 2018 für die Erstellung von Bodenfeuchteprodukten mit einer räumlichen Auflösung von 3 km verwendet.

Salinitätsdaten zeigen den Bewegungsverlauf des Amazonas-Süßwassers Salinitätsdaten zeigen den Bewegungsverlauf des Amazonas-Süßwassers

Der Amazonas ist der größte Fluss der Welt, was die Menge an Süßwasser angeht, die er mit sich führt und in den Atlantischen Ozean einleitet. Diese Animation zeigt deutlich die Süßwassereinträge in den Atlantik, die in dunkelblauer Farbe dargestellt sind.
Die Animation, die vom 27. März 2015 bis zum 16. April 2018 läuft, wurde mit Daten der Soil Moisture Active Passive Mission (SMAP) der NASA erstellt. Ein wichtiges Merkmal ist, dass das Süßwasser nicht an der Küste bleibt, sondern durch Meeresströmungen bewegt wird. Der Nord-Brasilien-Strom trägt das Süßwasser nach Norden, wo es dann vom atlantischen äquatorialen Gegenstrom aufgefangen und nach Osten bewegt wird. Das Süßwasser, das aus dem Mississippi in den Golf von Mexiko gelangt, ist oben zu sehen.

Quelle: NASA

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