18. Juli 2019
Sentinel-5 Precursor

Ein Vulkan und 1.000.000 Datenpakete

Animierte Zeitserie von SO2-Daten des Sentinel 5 Precursor (S5P)-Satelliten
Video 1/1, Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Schwerpunkte: Raumfahrt, Erdbeobachtung, Globaler Wandel

Mehrere tausend Kilometer zieht sich eine Wolke über die nördliche Hemisphäre. Bei seiner Eruption am 22. Juni 2019 schleuderte der Vulkan Raikoke auf den russischen Kurileninseln eine massive Gas- und Aschewolke über 10 Kilometer hoch in die Atmosphäre. Der europäische Satellit Sentinel-5 Precursor erfasst das darin enthaltene Schwefeldioxid und liefert so wichtige Informationen für Wissenschaftler, aber auch für den Flugverkehr. Empfangen und verarbeitet werden die Daten durch das Earth Observation Center (EOC) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), welches mittlerweile bereits über 1.000.000 Datenpakete verarbeitet hat.

Erfassung und Verarbeitung atmosphärischer Daten im Earth Observation Center (EOC)

Die exakte räumliche und zeitliche Ausbreitung der Gaswolke und ihre atmosphärische Verwirbelung durch einen Zyklon können in den hochauflösenden Daten genau nachverfolgt werden. Darüber hinaus ist eine weitere Eruption am pazifischen Feuerring, die des Vulkans Ulawun auf Papua Neuguinea am 26. Juni 2019 deutlich zu erkennen. Die Atmosphärenmission Sentinel-5 Precursor liefert täglich in einzigartig hoher Auflösung von 7 x 3.5 Kilometer globale Messungen verschiedener atmosphärischer Spurengase, wie zum Beispiel Ozon, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Formaldehyd, sowie von Aerosol- und Wolkeneigenschaften.

Sentinel-5 Precursor hat seinen Routinebetrieb erst vor knapp einem Jahr aufgenommen. Dennoch wurde in etwa zeitgleich mit der Eruption des Raikoke bereits die Marke von einer Million prozessierter Datenprodukte überschritten. Das Earth Observation Center (EOC) des DLR übernimmt im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern die gesamte Wertschöpfungskette des Nutzlastbodensegments der Mission. Diese reicht vom Empfang der Satellitendaten über die Datenverarbeitung und -prozessierung bis hin zur Bereitstellung und Langzeitarchivierung der insgesamt 14 verschiedenen Datenprodukte. Hauptnutzer der Daten sind beispielsweise ECMWF/CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) oder CRS (Copernicus Climate Change Service), die anhand der Daten die Erdatmosphäre und das Klima beobachten, sowie VAACs (Volcanic Ash Advisory Centers), die die Daten nutzen, um nach Vulkanausbrüchen Warnungen für den Flugverkehrs ausgeben.

Daten für aktuelle Serviceanwendungen

Ein Teil der Produkte muss innerhalb von nur drei Stunden nach Aufnahme bereitgestellt werden. Die schnelle Auslieferung ist angesichts der hohen Dynamik der Atmosphäre wichtig für den Betrieb und die Entwicklung aktueller Serviceanwendungen. Im Vergleich dazu ist auch die Langzeitarchivierung und dauerhafte Bereitstellung der Daten essenziell für die Wissenschaftler. Nur anhand langer Zeitreihen lassen sich Trends atmosphärischer Prozesse erkennen und statistisch sicher belegen.

Rund 830 Terrabyte an Sentinel-5 Precursor Daten wurden seit Missionsbeginn bereits in das Deutsche Satellitendatenarchiv (D-SDA) eingespeist. Voraussichtlich ab August soll dieser Datenstrom noch einmal um rund ein Viertel ansteigen: Dann soll die Auflösung der Daten des Tropomi Instruments von derzeit 7 x 3,5 Kilometer auf 5,5 x 3,5 Kilometer erhöht werden, um den Nutzern noch genauere Daten zur Atmosphäre unseres Planeten bereitstellen zu können. Außer dem Nutzlastbodensegment von Sentinel-5 Precursor betreibt das EOC weitere Prozessierungs- und Archivierungszentren für die Copernicus-Missionen Sentinel-1 und Sentinel-3.

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  • Dr.-Ing. Diego Loyola
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Institut für Methodik der Fernerkundung
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