Lexikon der Fernerkundung

A-Train

Bezeichnung für den Formationsflug auf sonnensynchronem Orbit von einigen amerikanischen, einem französischen und einem japanischen Satelliten zur Erzielung von Synergieeffekten der dann nahezu gleichzeitigen Datenaufnahme mit. Die Zusammensetzung des A-Train variiert aus unterschiedlichen Gründen.

Die NASA und ihre internationalen Partner betreiben mehrere Erdbeobachtungssatelliten, die auf derselben (oder einer sehr ähnlichen) Umlaufbahn eng aufeinander folgen. Als besonderes Beispiel für eine koordinierte Gruppe von Satelliten befinden sie sich auf einer sonnensynchronen polaren Umlaufbahn und überqueren den Äquator in aufsteigender (nordwärts gerichteter) Richtung um etwa 13.30 Uhr Sonnenzeit, innerhalb von Sekunden bis Minuten nacheinander - daher der Name Nachmittagskonstellation (Afternoon Constellation).

Dies ermöglicht nahezu gleichzeitige Beobachtungen mit einer Vielzahl von Instrumenten, die synergetisch eingesetzt werden, um der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu helfen, unser Wissen über die Erdsystemwissenschaft zu erweitern und dieses Wissen zum Nutzen der Gesellschaft anzuwenden.

Die Eigenschaften der Nachmittags-Konstellation unterscheidet sie von der Vormittags-Konstellation der Missionen Terra, Landsat-7 und Landsat-8.

Die ursprüngliche Nachmittagskonstellation bestand aus einem einzigen Satz koordinierter Satelliten, der 2006 seine Arbeit aufnahm, als sich CloudSAT und CALIPSO im Orbit mit den Satelliten Aqua (2002 gestartet), Aura (2004) und PARASOL (2004) zusammenschlossen. Die Konstellation erhielt den Spitznamen "A-Train", weil die Satellitennamen, die mit einem "A" beginnen, die damalige Konstellation führten und verfolgten. Der Zug wurde später durch die Aufnahme von GCOM-W1 (2012) und OCO-2 (2014) erweitert. Am 16. November 2011 wurde PARASOL auf 9,5 km unter den A-Train abgesenkt, und am 18. Dezember 2013 stellte PARASOL den Betrieb ein und verließ den A-Train vollständig. Im Februar 2018 senkte CloudSat seine Umlaufbahn aus dem A-Train ab, nachdem technische Probleme die Manövrierfähigkeit des Satelliten möglicherweise beeinträchtigt hatten. Im September 2018 führte CALIPSO eine Reihe von Manövern durch, um in die Umlaufbahn von CloudSat einzufliegen.

Daher umfasst die internationale Nachmittagskonstellation nun, wie unten dargestellt, sowohl die A-Train-Satelliten (OCO-2, GCOM-W1, Aqua und Aura) als auch die C-Train-Satelliten ("C" für CALIPSO und CloudSat). Der C-Zug fliegt 16,5 km unter dem A-Train und folgt daher einer etwas anderen Bodenspur, obwohl er die Bodenspur des A-Train etwa alle 20 Tage schneidet, was eine regelmäßige Gleichzeitigkeit der Beobachtungen von A-Train und C-Train-Instrumenten ermöglicht. Beachten Sie, dass nicht alle Instrumente weiterhin funktionieren.

Mikrowellen (beobachtet von beiden AMSR-Instrumenten, AMSU-A, CPR, MLS) werden als rot-violette bis tiefviolette Farben dargestellt; Gelb steht für solare Wellenlängen (OMI, OCO-2); Grau steht für solare und infrarote Wellenlängen (MODIS, CERES); und Rot steht für andere infrarote Wellenlängen (IIR, AIRS, TES, HIRDLS).

A-Train - im Jahr 2019 A-Train C-Train Quelle: NASA

Der Begriff A-Train ist einer alten Jazzmelodie von Billy Strayhorn entlehnt, die durch Duke Ellingtons Band bekannt wurde. Der Bezug ergibt sich dadurch, dass Aqua den "Zug" anführt und Aura den Schluss bildet. Eine zweite Deutung ergibt sich aus der Bezeichnung Afternoon Constellation.

Übersicht über die A-Train-Missionen (unterschiedliche Zugehörigkeit)
Satellit Position innerhalb des A-Trains Aufgaben der Mission Instrumente
GCOM-W1 (SHIZUKU) Führungssatellit innerhalb der Konstellation bis zum Start von OCO-2 Beobachtung des Wasserkreislaufs AMSR-2
Aqua Ursprünglicher Führungssatellit innerhalb der Formation. Auf Synergien angelegte Zusammenstellung der Sensoren zur Untersuchung des irdischen Klimas mit besonderer Beachtung des Wassers im System Erde/Atmosphäre in allen drei Zustandsformen. AIRS/AMSU-A/ HSB
AMSR-E
CERES
MODIS
CloudSat Folgt Aqua im Abstand von 30 sec bis 2 min. Der Abstand zu Aqua und CALIPSO ist zur Erzielung der Synergieeffekte besonders wichtig. Profilierendes Wolkenradar, das eine sehr genaue Untersuchung der Wolkendecke und eine bessere Abschätzung der Wolken hinsichtlich ihrer Rolle für das irdische Klima erlaubt. CPR
CALIPSO Folgt CloudSat in nicht mehr als 15 Sekunden nach. Muss seine Position relativ zu Aqua halten um Synergieeffekte zu ermöglichen. Beobachtungen des Lidar in Kombination mit passiven Bildaufnahmeverfahren werden das Verständnis für den Einfluss des Aerosols und der Wolkendecke für das irdische Klima verbessern. Insbesondere wird Aufschluss über die Interaktion der beiden Parameter erwartet. CALIOP
IIR
WFC
PARASOL Folgt auf CALIPSO nach ca. 1 min, er fliegt inzwischen etwas unterhalb des A-Train. Messungen polarisierten Lichtes ermöglicht die genauere Bestimmung von Aerosol und Wolken in der irdischen Atmosphäre, insbesondere wird die Unterscheidung nach natürlichen und anthropogenen Aerosolen möglich. POLDER
Aura Folgt auf Aqua nach ca. 15 min., überquert aber wg. eines unterschiedlichen Orbits den Äquator 8 min. nach Aqua, um Synergieeffekte mit Aqua nutzen zu können. Ausgestattet mit auf Synergieffekte zielender Nutzlast, die auf die Erkundung der horizontalen und vertikalen Verteilung der wichtigsten atmosphärischen Schmutzstoffe und Treibhausgase, sowie deren zeitliche Veränderungen ausgerichtet ist. HIRDLS
MLS
OMI
TES
OCO-2 OCO wurde beim Start zerstört
OCO-2 wird nach seinem Start Aqua um 15 min vorauseilen.
Erkundet die Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid 3 gr. Infrarot-Spektrometer

Die ursprünglich für den A-Train vorgesehenen Missionen OCO und Glory scheiterten aufgrund von Fehlern der Trägerraketen.

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