SWOT

Engl. Akronym für Surface Water and Ocean Topography; Satellitenmission von NASA und CNES, sowie der Canadian Space Agency (CSA) und der  UK Space Agency (UKSA) als Partner, zur erstmaligen globalen Vermessung der Oberflächen von Gewässern auf Land (Seen und Flüsse) und der Abflussmengen von Flüssen sowie der Topographie der Ozeane und ihrer submesoskaligen Zirkulation. Der Start des Satelliten erfolgte am 16.12.2022 mit eine SpaceX Falcon 9-Startrakete von Vandenberg Space Force Base in Kalifornien aus, die Missionsdauer ist auf mindestens 3 Jahre ausgelegt.

Von der Mission werden Hydrologen und Ozeanographen gleichermaßen profitieren. Im Bereich der Hydrologie soll ein globales Inventar aller terrestrischen Wasserkörper erstellt werden, deren Oberfläche größer ist als 250 m × 250 m (Seen, Speicherseen, Feuchtgebiete) sowie von Flüssen, die eine Mindestbreite von 100 m besitzen. Dabei sollen globale die Veränderungen der Wasserspeicherung in Süßwasserkörpern auf unterschiedlichen Zeitskalen gemessen werden (sub-monatlich, saisonal, jährlich). Gleiches gilt für Schätzungen der Veränderungen der Abbflussmengen von Flüssen. Auf den Meeren werden die mesoskaligen und submesoskaligen Strömungsverhältnisse mit einer räumlichen Auflösung von 15 km und größer bestimmt.

Von der Mission erhoffen sich die beteiligten Wissenschaftler aus mehreren Nationen auch ein besseres Verständnis der Hydrodynamik von Hochwasser, da dieses laut der internationalen Desaster-Datenbank „EM-DAT“ zu den am häufigsten auftretenden Naturkatastrophen der Welt zählt. So können auf Grundlage der ermittelten Daten bessere Frühwarnsysteme entwickelt werden, die Eigentümer von Industrie- und Gewerbeimmobilien dabei helfen, Hochwassergefahren besser bewerten und gezieltere Maßnahmen zur Schadensprävention ergreifen zu können.

Das Hauptinstrument auf SWOT ist ein neuartiges Ka-Band Radarinterferometer (KaRin). Der Satellit wird zwei Radarantennen an beiden Enden eines 10 m langen Mastes mitführen, womit er die Höhenunterschiede an der Wasseroberfläche entlang einer 120 km breiten Bodenspur messen kann. Das Instrument KaRin wird von den folgenden Instrumenten unterstützt:

• ein Nadir-Altimeter mit zwei Frequenzen (C- und Ku-Band), ähnlich dem Poseidon-Altimeter, das auf der Jason-Serie eingesetzt wird
• ein Mikrowellen-Radiometer mit drei Frequenzen, ähnlich dem AMR (Advanced Microwave Radiometer), das auf der Jason-Serie eingesetzt wird
• ein DORIS-Empfänger, ein GPS-Empfänger und ein LRA (Laser Retroreflector Array) für die genaue Orbitbestimmung (POD, Precise Orbit Determination).

SWOT - Missionsarchitektur Das Ka-Band-Radar-Interferometer (KaRIn) von SWOT wird die Topographie der Ozeane und Binnengewässer bestimmen. Zwischen zwei Beobachtungsstreifen (swaths) wird ein Nadir-Altimeter der Jason-Klasse eingesetzt. Das interferometrische System KaRIn mit zwei 50-Kilometer-Streifen wird Wasserhöhen und mitregistrierte Allwetterbilder erzeugen. KaRIn wird so konfiguriert, dass es von einer Seite sendet und auf beiden Seiten über Antennen empfängt. Wissenschaftliche Umlaufbahn (nominell drei Jahre): 891 Kilometer Höhe, 77,6º Neigung, 21 Tage Wiederholzyklus. Quelle: Wikipedia fr. / NASA JPL

Weitere Informationen:

• Surface Water and Ocean Topography - Startseite (NASA)
• Ocean Surface Topography from Space (NASA / JPL)
• Flight Systems (NASA)
• SWOT (CNES)
• SWOT (Surface Water Ocean Topography) Mission (eoPortal Directory)