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Meteosat, kurz für englisch Meteorological satellite, ist eine Konstellation von geosynchronen europäischen Wettersatelliten. Die Satelliten wurden in enger Zusammenarbeit mit der ESA entwickelt und werden von der europäischen Organisation Eumetsat betrieben.

Seit Inbetriebnahme des ersten Satelliten im Jahr 1977 liefert Meteosat Wetterinformationen für die um den Nullmeridian liegenden Regionen der Erde. Die verwendete geosynchrone Position bei 0° geographischer Länge und in rund 36.000 km Höhe annähernd über dem Äquator ist für die Wetterbeobachtung über Afrika, dem östlichen Atlantik und Südeuropa optimal.

Meteosat-Daten werden auch über das europäische Copernicus-System bereitgestellt.


Aktive Satelliten



Meteosat (erste Generation) – Technik und Daten


Meteosat (1. Generation)
Meteosat (1. Generation)

Das Radiometer an Bord ist der zentrale Kern eines jeden Meteosat-Satelliten. Es liefert die eigentlichen Messwerte des Meteosat-Systems in Form von Strahldichten vom sichtbaren und infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums.

Die Satelliten der ersten Generation hatten (und haben) alle ein Radiometer als Kernkomponente, welches in 3 Spektralbändern (oder Kanälen) misst.

Meteosat-1 bis -7 lieferten jede halbe Stunde Bilder, die in einer SSP-Auflösung (SSP für Sub Satellite Point) von 5 km (WV und IR) und 2,5 km (VIS) gescannt wurden. Diese Bilddaten werden in weniger als fünf Minuten am Boden bearbeitet und anschließend in digitaler Form an Abnehmer weltweit verschickt. Zu diesen Kunden gehört auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach am Main.

Der Feststoff-Apogäumsmotor dieser Satelliten war unter ihnen angebracht und wurde nach dem Einschuss in den GEO abgeworfen, wodurch das Kühlsystem des Radiometers freigelegt wurde. Zur Stabilisierung dreht sich jeder von ihnen 100-mal pro Minute um seine Achse. Dabei tastet sein Radiometer die Erde zeilenweise ab. Die von der Erde und den Wolken zurückgelieferte Strahlung wird über ein kompliziertes Spiegelsystem erfasst, digitalisiert und zur primären Empfangsstation nach Fucino in Italien gefunkt. Von dort werden die Daten zum Kontrollzentrum nach Darmstadt weitergeleitet.

Satelliten der ersten Meteosat-Generation[5]
Satellit Startdatum Missionsstand
Meteosat-1 23. Nov. 1977 Radiometer-Ausfall im November 1979, Missionsende 1984
Meteosat-2 10. Juni 1981 Im Dezember 1991 in einen Friedhofsorbit gebracht[6]
Meteosat-3 15. Juni 1988 Missionsende 1995
Meteosat-4 (MOP-1) 19. April 1989 Abgeschaltet im November 1996
Meteosat-5 (MOP-2) 2. März 1991 Im Februar 2007 in einen Friedhofsorbit gebracht
Meteosat-6 (MOP-3) 20. Nov. 1993 aktiv bis Ende 2010, danach Signalverlust
Meteosat-7 (MOP-4, MTP) 3. Sept. 1997 Im April 2017 in einen Friedhofsorbit gebracht[7]

Die Abtastung beginnt mit dem Südpol und endet 25 Minuten später am Nordpol. In den folgenden 2,5 Minuten wird das Spiegelsystem in die Startposition zurückgedreht, 2,5 Minuten bleibt der Satellit im Standby, so dass jede halbe Stunde ein komplettes Bild dieser Region der Erde (Full Earth Scan – FES) vorliegt. Daneben war auch ein nur Europa zeigender Ausschnitt möglich, dies aber dafür alle zehn Minuten (Rapid Scan Service – RSS).

Die Rohdaten dieser Bilder enthalten 2500 × 2500 Pixel (FES) bzw. 2500 × 864 Pixel (RSS). Rohdaten können ohne Lizenzschlüssel nicht direkt empfangen werden. EUMETSAT korrigiert diese Bilder erst und sendet sie dann frei verfügbar über EUMETCast und das Internet an die Kunden.

Der letzte aktive Satellit der 1. Meteosatgeneration stand über dem Indischen Ozean. Meteosat-7 stand auf 57° Ost[3] und lieferte Bilder über die Regionen um den 63. östlichen Längengrad (Ostafrika, westlicher Indischer Ozean, Mittelasien) als Ersatz für die dort ursprünglich positionierten Insat-Satelliten. Zusätzlich empfing er Meldungen des Tsunami-Warnsystems und leitete sie weiter.


Meteosat (zweite Generation) – Technik und Daten


Meteosat/MSG (2. Generation)
Meteosat/MSG (2. Generation)

Seit Anfang 2004 ist der erste Meteosat-Satellit der zweiten Generation (kurz MSG-1 für Meteosat Second Generation) operationell in Betrieb. Astrium zeichnet verantwortlich für das Hauptmessinstrument SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager) und die Untersysteme (Energieversorgung, Bahn- und Lageregelung sowie Antrieb) des Satelliten. Nach erfolgreichem Abschluss der Testphase wurde er in Meteosat-8 umbenannt. Meteosat 8 arbeitet seit dem zweiten Quartal 2008. Er ersetzte Meteosat-7 im Februar 2017.

Am 21. Dezember 2005 wurde der zweite MSG-Satellit mit Hilfe einer europäischen Ariane 5GS Trägerrakete in den Orbit gebracht. Er nahm 2006 als Meteosat-9 den operationellen Betrieb auf und befindet sich momentan (November 2019) bei 3,5°Ost. Die Bildgröße beträgt im HRV-Kanal (SW/panchromatisch) 11136 × 11136 Pixel mit einer Ortsauflösung von bis zu 1×1 km² im Bereich des Bildzentrums (0° nördliche Breite, 0° östliche Länge). Die Bildauflösung würde damit einer 124-Megapixel-Digitalkamera entsprechen. Die restlichen der zwölf Kanäle erzeugen Bilder einer Größe von 3712 × 3712 Pixeln bei einer Auflösung von ungefähr 3×3 km² im Bildzentrum. Aufgrund der geostationären Aufnahmegeometrie nimmt die Auflösung zu den Rändern hin ab, bzw. die von einem Pixel abgebildete Fläche der Erde nimmt zu den Rändern hin zu.

Vier der zwölf Beobachtungskanäle erfassen den sichtbaren Bereich des Lichts, acht den Infrarotbereich. Zwei davon liegen in Bereichen, in denen die Absorption von Strahlung durch Wasserdampf in der Atmosphäre stark ist. Damit kann das Wettergeschehen inklusive einer Abschätzung des Wasserdampfgehaltes in verschiedenen Höhenschichten der Atmosphäre erfasst werden. Alle Kanäle zusammen schicken 20-mal mehr Daten zur Erde als die Vorgängersatelliten. Die hohe Bildwiederholfrequenz ermöglicht eine genaue Vorhersage von Windrichtung und -geschwindigkeit durch den Vergleich von zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen in 15 Minuten Abstand. Durch die Kombination mehrerer Kanäle können unterschiedliche Wolkenarten (z. B. Eiswolken) erkannt werden. Auch Schneeflächen lassen sich damit eindeutig von Eiswolken unterscheiden.

Satelliten der zweiten Meteosat-Generation[8]
Satellit Startdatum Missionsstand
Meteosat-8 (MSG-1) 28. August 2002 aktiv, Missionsende voraus. 2022
Meteosat-9 (MSG-2) 22. Dezember 2005 aktiv, Missionsende voraus. 2025
Meteosat-10 (MSG-3) 5. Juli 2012 aktiv, Missionsende voraus. 2030
Meteosat-11 (MSG-4) 15. Juli 2015 aktiv, Missionsende voraus. 2033

Der neue Satellit soll insgesamt sieben Jahre betrieben werden. Weitere MSG-Satelliten sollen folgen und bis 2018 arbeiten.

Details zum MSG-Teleskop Seviri (Spinning enhanced visible and infrared imager):

Umdrehungsgeschwindigkeit des Satelliten: 100 min−1
Auflösung:
3 Linien (9 Linien Hochauflösung) pro Scan (Umdrehung)
1250 Scans (Umdrehungen) pro Bild, entsprechend zwölf Minuten pro Bild zzgl. drei Minuten pro Bild für Kalibrierung
Kontrastumfang: 10 Bit
Hochauflösung: 5568 × 11136 Pixel (1 km Auflösung)
normale Auflösung: 3712 × 3712 Pixel (3 km Auflösung)
12 Bildkanäle:
2 Kanäle selektiv im sichtbaren Bereich von 0,5–0,8 µm
1 Kanal im nahen Infrarot-Bereich 1,5–1,8 µm
1 Breitband-Hochauflösungskanal 0,4–1,1 µm
8 Infrarot-Kanäle 3,4–14 µm
Optische Apertur: 50×80 cm²
Datenmenge: 3,26 Mbps

Meteosat (dritte Generation)


Die Satelliten, die ab 2023[9] die zweite Generation MSG ablösen sollen, tragen die Bezeichnung Meteosat Third Generation (MTG). EUMETSAT hat sich aufgrund der Anzahl (und Gewicht) der Messinstrumente, die für MTG vorgesehen sind, entschieden, diese auf zwei Plattformen (Satelliten) zu verteilen (Twin Setup).

Ihre Aufgaben wurden 2006 spezifiziert. Diskutiert wurden:

Ab Anfang Dezember 2008 wurden Details des MTG-Programmes bekannt gegeben. Danach sollte 2015 zuerst der erste MTG-I mit einem Flexible Combined Imager (FCI) starten. Das FCI ist ein abbildendes Instrument. Außerdem soll er noch ein Nachweisgerät für Blitze tragen, den Lightning Imager (LI). Im Jahr 2017 sollte dann der erste MTG-S starten. Dieser soll mit dem Infrared Sounder (IRS) ein Instrumente für Infrarotstrahlung tragen.[10] Außerdem sollen die MTG-S-Satelliten das Instrument Ultra Violett and Near Infrared Sounder (UVN) tragen, das Teil der Sentinel-4 Mission ist[11].

Es sollen vier MTG-I-Satelliten und zwei MTG-S-Satelliten gebaut werden, die ab Dezember 2022 gestartet werden sollen.[12]

Nach langen Verhandlungen über die Größe der Arbeitsanteile zwischen Deutschland und Frankreich unterzeichnete die ESA am 24. Februar 2012 mit dem Hauptauftragnehmer Thales Alenia Space den MTG-Vertrag. Der dreiachsig stabilisierte LUXOR-Satellitenbus der sechs Satelliten wird von OHB gebaut. Ebenfalls stellt OHB die zwei MTG-S-Satelliten mit einem Infrarotinstrument (IRS) von Kayser-Threde fertig, während Tales Alenia Space die MTG-I-Satelliten montiert.[13]


Geschichte und Zukunft


EUMETSAT-Zentrale in Darmstadt
EUMETSAT-Zentrale in Darmstadt

Siehe auch




Commons: Meteosat – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise


  1. Meteosat-11: Copernicus in Deutschland, abgerufen am 7. Oktober 2019.
  2. Meteosat-10 bei N2YO.com, abgerufen am 7. Oktober 2019.
  3. Eumetsat: Aktuelle Satellitenflotte (Memento des Originals vom 14. Januar 2020 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.eumetsat.int
  4. Meteosat-8 auf N2YO.com, abgerufen am 7. Oktober 2019.
  5. Meteosat First Generation - eoPortal Directory - Satellite Missions.Vorlage:Cite web/temporär
  6. Meteosat. Archiviert vom Original am 3. Juli 2021. Abgerufen am 8. Oktober 2021.Vorlage:Cite web/temporär
  7. Archived copy. Archiviert vom Original am 13. Juni 2017. Abgerufen am 2. April 2019.Vorlage:Cite web/temporär
  8. Archivierte Kopie (Memento des Originals vom 14. Januar 2020 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.eumetsat.int
  9. ESA – Our Missions, abgerufen am 26. November 2020.
  10. Pressemeldung von Eumetsat (Memento vom 9. Oktober 2009 im Webarchiv archive.today), 4. Dezember 2008
  11. Sentinel-4 - Missions - Sentinel Online - Sentinel. Abgerufen am 21. April 2021.
  12. Eumetsat: Meteosat Third Generation: Planned Launch Dates. Abgerufen am 29. Oktober 2022 (englisch): „The first Meteosat Third Generation satellite, the imager MTG-I1, is currently expected to be launched at the end of 2022 on an Ariane 5 launcher from the Guiana Space Center in Kourou, French Guiana. The launch dates for subsequent satellites in the series MTG-S1, MTG-I2, and then later, at the time of renewal of the operational fleet, MTG-I3, MTG-S2 and MTG-I4 will depend on this.“
  13. Stephen Clark: ESA inks Meteosat contract, ending procurement turmoil, Spaceflightnow, 25. Februar 2012
  14. ESA: Europas jüngster Wettersatellit MSG-3 liefert erstes Bild, 7. August 2012
  15. Eumetsat: Meteosat Orbital Parameters - Email Alert (Memento vom 17. März 2012 im Internet Archive), 26. Dezember 2012
  16. Eumetsat: MSG-3 als Meteosat-10 im Einsatz, raumfahrer.net, 18. Dezember 2012
  17. Astronews: Jüngster Meteosat-Satellit im All, Astronews, 16. Juli 2015
  18. Pressematerial zum Ariane-Start VA 224 (PDF; 2,5 MB). Arianespace, Juli 2015, abgerufen am 1. August 2015.
  19. Meteosat-11. In: d-copernicus.de. Abgerufen am 6. Oktober 2019.
  20. Meteosat — EUMETSAT. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 14. Januar 2020; abgerufen am 7. Oktober 2019.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.eumetsat.int



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