Ein weltraumgestütztes Observatorium zur Überwachung von Klimaemissionen
Die Europäische Union macht Daten aus der Erdbeobachtung(öffnet in neuem Fenster) (EO) zu einem zentralen Instrument im Kampf gegen den Klimawandel. Projekt SCARBOn(öffnet in neuem Fenster) ebnet hierfür den Weg. Ein Konsortium aus zehn europäischen Partnern unter der Leitung von Airbus Defence and Space(öffnet in neuem Fenster) in Frankreich arbeitet an der Entwicklung einer Konstellation kleiner Satelliten, die Kohlendioxid (CO₂)- und Methan (CH₄)-Emissionen in der Erdatmosphäre erfassen können. „Zum Erreichen unserer Klimaziele ist eine genaue und kontinuierliche Erfassung der anthropogenen Treibhausgasemissionen sowie die Möglichkeit zur Bewertung von Minderungsmaßnahmen erforderlich – Weltraumbeobachtungen können beides leisten“, erklärt Céline Belloc, Projektmanagerin bei Airbus. „SCARBOn ist Fortschritten in der weltraumgestützten Überwachung anthropogener Treibhausgasemissionen gewidmet, indem zweimal täglich rekurrente und genaue Beobachtungen der CO2- wie auch CH4-Emissionen bereitgestellt werden.“
Ein verkleinerter Sensor zur Überwachung eines größer werdenden Problems
Das SCARBOn-Satellitenkonzept basiert auf NanoCarb, einem hochmodernen, miniaturisierten Spektrometer, das ebenso wie der ergänzende Aerosolsensor SPEXone im Rahmen des Vorgängerprojekts SCARBO entwickelt wurde. Der speziell für die Überwachung von CO2- und CH4-Emissionen entwickelte NanoCarb-Prototyp wurde über SCARBOn optimiert, hergestellt und charakterisiert, wobei deutliche Verbesserungen am interferometrischen Kern und am thermischen Verhalten erzielt wurden. Das Team bereitet nun die Erprobung des Sensors in Flugversuchen vor, um seine Fähigkeit zur Erkennung von CO2-Wolken zu bewerten. Die NanoCarb-Sensoren sind die Schlüsselkomponente einer skalierbaren und erschwinglichen Kleinsatellitenkonstellation, deren Architektur derzeit entwickelt wird. Dieses Verfahren umfasst alle Entscheidungen, vom Design der Nutzlast über den Betrieb des Bodensegments bis hin zu Strategien für die Datenabfrage und Optionen für die Bereitstellung. „SCARBOn ist von einzelnen technologischen Entwicklungen zu einem kohärenten, skalierbaren Satellitenmissionskonzept fortgeschritten“, sagt Belloc. Wenn die Konstellation betriebsbereit ist, wird sie Beobachtungen mit hoher Frequenz und hoher räumlicher Auflösung ermöglichen und damit bestehende Erdbeobachtungssysteme wie Copernicus(öffnet in neuem Fenster) ergänzen.
Die Führungsrolle der EU bei Erdbeobachtungssystemen ausbauen
Bis zum Projektabschluss im April 2027 wird das Projektkonsortium die NanoCarb-Sensoren im Hinblick auf die Herstellung von Weltraumflugmodellen weiterentwickeln. Darauf folgen Umwelt- und Qualifikationstests sowie die Ausgestaltung der bord- und bodengestützten Datenverarbeitungskapazitäten, um eine effiziente und rechtzeitige Handhabung der Messdaten zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe wird in der Gewährleistung der Systeminteroperabilität mit bestehenden und zukünftigen Erdbeobachtungsmissionen bestehen, beispielsweise durch die Integration von SCARBOn-Daten mit anderen Emissionsbeobachtungen. Die Daten werden für die Wissenschaft, politische Entscheidungsfindung und andere Nutzungszwecke zur Verfügung stehen und somit unser Verständnis von Emissionstrends verbessern, die Bewertung von Minderungsmaßnahmen erleichtern und die Transparenz der Emissionsberichterstattung stärken. Durch die Weiterentwicklung der innovativen und miniaturisierten Sensortechnologie sowie des skalierbaren Konzepts einer Kleinsatellitenkonstellation ebnet das SCARBOn-Projekt den Weg für eine verbesserte weltraumgestützte Lösung zur Treibhausgasüberwachung. Die Konstellation wird die Umsetzung und Überwachung von politischen Klimamaßnahmen der EU wie dem europäischen grünen Deal(öffnet in neuem Fenster) und den Beitrag der EU zum Übereinkommen von Paris(öffnet in neuem Fenster) fördern. Bellocs Fazit: „SCARBOn trägt nicht nur wesentlich zu den Klimazielen Europas bei, sondern auch zur weltweiten Führungsrolle der EU bei Erdbeobachtungssystemen.“
