Aura (EOS Chem)

Die Aura-Mission des Earth Observing Systems wurde im Juli 2004 mit einer Delta II-Rakete von Vandenberg, CA. gestartet. Der Satellit mit seinen vier Instrumenten (HIRDLS, MLS (EOS-Aura), OMI, TES) befindet sich auf einer polaren, sonnensynchronen Umlaufbahn. Diese verläuft in 705 km Höhe und besitzt eine Inklination von 98,2° sowie ein Wiederholzyklus von 16 Tagen.

Das Ozon-Monitoring-Instrument (OMI) an Bord von Aura ist ein abbildender Spektrograph mit Nadir-Blick, das im sichtbaren und ultravioletten Bereich arbeitet. Er misst die von der Erdatmosphäre und -oberfläche zurückgestreute Sonnenstrahlung über den gesamten Wellenlängenbereich von 270 bis 500 nm, mit einer spektralen Auflösung von etwa 0,5 nm und einer Bandbreite von 2600 km. OMI ist ein Beitrag der Niederländischen Agentur für Luft- und Raumfahrtprogramme (NIVR) in Zusammenarbeit mit dem Finnischen Meteorologischen Institut (FMI).

Synergieeffekte der Instrumente

MLS liefert Profile mit hoher vertikaler Auflösung, die nahezu zeitgleich mit den OMI-Beobachtungen erfolgen und bis zur Tropopause und darunter reichen. So ist es möglich, die Beobachtungen dieser drei Instrumente mit meteorologischen Daten zu kombinieren, um eine effektive Trennung der stratosphärischen Komponente der gesamten Ozonsäule zu erreichen und so eine Schätzung der troposphärischen Ozonsäule (manchmal als Residuum bezeichnet) zu erhalten. Das Residuum kann mit den TES-Profilen von NO2 und O3 in der Troposphäre verglichen werden. Die Kombination der Instrumente wird es ermöglichen, die stratosphärischen und troposphärischen Beiträge zu O3 sowie die Transport-, physikalischen und chemischen Prozesse, die ihre Verteilung beeinflussen, zu verstehen.

Aufgabe der Mission

Aufgabe der Mission ist die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre und ihrer Dynamik mit besonderem Augenmerk auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre (5-20 km). Es wird der Gehalt an Ozon, Aerosol und verschiedener Atmosphärenbestandteile mit Schlüsselcharakter gemessen, die alle eine wichtige Rolle für die Atmosphärenchemie, die Luftqualität und das Klima spielen. Das erhoffte bessere Verständnis vom Transport chemischer Substanzen und Luftverunreinigungen erlaubt eine angemessenere Umweltpolitik. Aura ist Teil des A-Trains.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die von HIRDLS , MLS , OMI und TES gemessenen atmosphärischen Parameter. Der Höhenbereich, in dem diese Parameter gemessen werden, ist auf der vertikalen Skala angegeben. In mehreren Fällen überschneiden sich die Messungen, was unabhängige Perspektiven und eine Kreuzkalibrierung der Messungen ermöglicht.

Profilmessungen der Atmosphäre mit EOS Aura Quelle: NASA

In vielerlei Hinsicht ist Aura eine Fortsetzung der sehr erfolgreichen NASA-Mission UARS (Upper Atmosphere Research Satellite). UARS führte von 1991-2005 Messungen von Bestandteilen der Stratosphäre durch. Im Gegensatz zu UARS ist Aura jedoch auf die untere Stratosphäre und die Troposphäre ausgerichtet.

Aura ist Teil des ESA-Programms für Drittmissionen, in dessen Rahmen die ESA eine Vereinbarung mit der NASA über den Vertrieb von Datenprodukten des OMI-Instruments der Mission getroffen hat.

Aura war auch zu Anfang des Jahres 2023 großenteils noch im Einsatz und übertrifft damit seine ursprünglich auf fünf Jahre ausgelegte Missionsdauer bei weitem. Allerdings ist seit Januar 2018 das Instrument TES außer Betrieb.

Weitere Informationen:

• AURA - Atmospheric Chemistry (NASA)
• AURA Mission (NASA)
• AURA-Profil im CEOS EO Handbook (CEOS / ESA)
• Aura Mission, formerly EOS/Chem-1 (eoPortal Directory)