Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat am Freitag, den 28. November 2025, die erste Mission der neuen „Scout“-Familie – HydroGNSS – gestartet, mit dem Ziel, Schlüsselvariablen des Wasserkreislaufs auf der Erde systematisch zu überwachen. Zwei identische Flugkörper starteten um 19:44 Uhr MEZ auf der Mission Transporter-15 der Rakete Falcon 9 von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien. Weniger als neunzig Minuten nach dem Abheben trennten sie sich von der zweiten Stufe und begannen mit eigenständigen Manövern, und um 22:45 Uhr MEZ wurde aus dem Kontrollzentrum im Vereinigten Königreich der Empfang der ersten Signale bestätigt – ein Zeichen dafür, dass beide Satelliten sicher im Orbit und betriebsbereit sind.

Warum HydroGNSS wichtig ist: von „kleinen“ Satelliten zu großen Antworten

HydroGNSS ist als „schnelle“ und agile Mission konzipiert, die zu deutlich geringeren Kosten als klassische Forschungsprojekte wertvolle wissenschaftliche Daten über Wasser in der Natur und dessen Rolle im Klima liefern wird. Im Rahmen des Programms FutureEO sind die „Aufklärungs“-Missionen (Scout) der ESA bewusst klein, smart und schnell: Jede muss vom Entwicklungsbeginn bis zum Start innerhalb von drei Jahren fertiggestellt sein, mit einem Gesamtbudget von bis zu 35 Millionen Euro, das Entwicklung, Start und erste Operationen im Orbit umfasst. Ein solcher Rahmen ermöglicht ein schnelleres Testen neuer Beobachtungstechniken und ergänzt gleichzeitig größere und teurere Missionen der Grundlagenforschung.

HydroGNSS ist eine Doppelmission: Zwei Satelliten sind in einer sonnensynchronen Umlaufbahn positioniert und fliegen um 180 Grad versetzt zueinander. Dadurch wird eine gleichmäßige und häufige Abdeckung des Festlandes auf globaler Ebene in einem relativ kurzen Wiederkehrzyklus erreicht. Das System ist so ausgelegt, dass es im Durchschnitt in 15 Tagen mehr als 80 % der Landflächen mit einer Auflösung von typischerweise 25 Kilometern abdeckt (abhängig von der Empfangsgeometrie und dem Oberflächenzustand).

Technik, die auf das „Echo“ von Navigationssignalen hört

Das Herzstück der Mission ist die Technik der GNSS-Reflektometrie (GNSS-R). Navigationssatelliten (wie GPS und Galileo) senden ständig stabile Mikrowellensignale im L-Band aus. Wenn diese Wellen auf die Erde treffen, ändert sich ihre Reflexion abhängig von den Oberflächeneigenschaften: trockener oder feuchter Boden, ruhiges oder welliges Meer, Eis im Schmelz- oder Gefrierzustand, ein Fluss, der über die Ufer getreten ist, oder ein Wald mit großer Biomasse – all das hinterlässt einen erkennbaren „Fingerabdruck“ auf dem reflektierten Signal. HydroGNSS „hört“ diese Echos und vergleicht sie mit den direkten Signalen derselben GNSS-Satelliten, die es gleichzeitig empfängt.

Auf jedem Flugkörper befindet sich daher ein Instrument namens Delay-Doppler Mapping Receiver (DDMR) mit zwei Antennen: einer Zenit-Antenne, die direkte GNSS-Signale auffängt, und einer Nadir-Antenne, die zur Erde gerichtet ist und reflektierte Echos empfängt. In speziellen „Karten“ aus Verzögerung und Doppler-Verschiebung analysiert das Instrument, wie sich reflektierte Wellen von direkten unterscheiden, wodurch Informationen über die physikalischen Eigenschaften der Oberfläche gewonnen werden. Der Vorteil der GNSS-R-Technik ist, dass sie das bestehende weltweite Netzwerk von Navigationssendern nutzt – sie benötigt also kein eigenes Radar mit hohem Energiebedarf –, sodass präzise Beobachtungen von kleinen, kostengünstigeren Plattformen bei sehr bescheidenem Energieverbrauch durchgeführt werden können.

Was genau gemessen wird: vier Säulen der hydrologischen Geschichte

HydroGNSS konzentriert sich auf eine Gruppe von Variablen, die Wissenschaftler als wesentlich für das Verständnis des Wasserkreislaufs und der Klimaprozesse bezeichnen:

• Bodenfeuchtigkeit – Änderungen im Wassergehalt des Bodens beeinflussen die Verdunstung, das Pflanzenwachstum und den Energieaustausch zwischen Boden und Atmosphäre. Lang anhaltende Dürreperioden und Überschwemmungsereignisse hinterlassen eine deutliche Spur in den Reflexionen der GNSS-Signale.


• Gefrier-/Tau-Zustand – der Übergang der Oberfläche vom gefrorenen in den flüssigen Zustand und umgekehrt verändert die dielektrischen Eigenschaften und die Reflexion. Die Überwachung dieses Zyklus in hohen geografischen Breiten ist entscheidend für Energie-, Feuchtigkeits- und Kohlenstoffmodelle in Permafrostgebieten.


• Überflutung und Feuchtgebiete – wenn Flüsse über die Ufer treten oder sich Sümpfe mit Wasser füllen, wird die Reflexion des GNSS-Signals „spiegelartig“ und stärker. GNSS-R ist dabei besonders nützlich, da es im Gegensatz zu optischen Sensoren auch durch Wolken gut „sieht“ und nicht empfindlich auf den Tag-Nacht-Zyklus reagiert.


• Oberirdische Biomasse – Baumkronen und Vegetation verändern die Art und Weise, wie Mikrowellen gestreut werden; langfristig geben statistische Änderungen in der „Rauheit“ und Absorption Einblick in Veränderungen der Kohlenstoffvorräte in Wäldern.

Durch die Kombination dieser Messungen erhält man ein viel feineres Bild des Wasserkreislaufs, als es einzelne Missionen ermöglichten. Die Vorteile sind unmittelbar: von der Hochwasservorhersage und Unterstützung der Landwirtschaft über das Wasserressourcenmanagement und die Überwachung von Extremereignissen bis hin zu Kohlenstoffbudgetschätzungen und einem besseren Verständnis der Rückkopplungsschleifen des Klimawandels.

Orbitgeometrie, Auflösung und Datenkadenz

Beide Flugkörper fliegen in einer engen, fast polaren sonnensynchronen Umlaufbahn in einer Höhe von etwa 550 Kilometern. Diese Geometrie wurde gewählt, damit die Empfangswinkel der reflektierten GNSS-Signale den breitesten Bereich von Konfigurationen abdecken und gleichzeitig eine regelmäßige erneute Abdeckung derselben Gebiete zu festen Ortszeiten gewährleistet ist (nützlich für die Vergleichbarkeit von Messungen). Das primäre Ziel ist es, den Großteil des Festlandes etwa alle fünfzehn Tage auf einem typischen Raster von Zellen der Größe 25 Kilometer abzudecken, obwohl die effektive Auflösung von den lokalen Bedingungen abhängen wird – eine glatte Wasseroberfläche „hallt“ anders wider als eine raue Baumkrone oder ein Mosaik aus landwirtschaftlichen Parzellen.

Da GNSS-Systeme global und kontinuierlich senden, kann HydroGNSS ununterbrochen „Echos“ aus mehreren Richtungen sammeln, und die Verarbeitung im DDMR ermöglicht die gleichzeitige Kartierung mehrerer Reflexionen. Dies eröffnet Raum für Synergien mit anderen Missionen: GNSS-R ergänzt beispielsweise SAR-Radare (die die Oberfläche aktiv beleuchten) und hochauflösende optische Sensoren (die ein detailliertes Bild bieten, aber durch Bewölkung und Licht begrenzt sind). In Kombination liefern diese Daten einen außergewöhnlichen Kontext für Hydrologen, Klimatologen und Katastrophenschutzdienste.

Industrielle Rolle und Bodensegment

Hauptauftragnehmer der Mission ist das britische Unternehmen Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL), das die Satelliten auf der Plattform SSTL-21 entwickelt und gebaut, für den Flug vorbereitet und auf den Mehrfach-Nutzlastträger der Falcon 9 integriert hat. SSTL ist auch für die frühen Operationen im Orbit sowie für die Verteilung der wissenschaftlichen Daten nach dem vereinbarten Modell „Daten als Dienstleistung“ zuständig. Für den Empfang der Telemetrie und das Senden von Kommandos wird ein Netzwerk von Bodenstationen genutzt, mit Schwerpunkt auf Standorten in hohen Breitengraden, die häufige Überflüge von sonnensynchronen Satelliten bieten.

Operativ umfasst der frühe Missionsverlauf mehrere klar definierte Schritte: Stabilisierung der Flugkörper, Überprüfung des Energiesystems und der thermischen Bedingungen, Entfaltung der Solarpaneele, anfängliche Kalibrierung der Transceiver und des DDMR sowie die sogenannte Commissioning-Phase, in der die Leistung der Instrumente gemessen und bestätigt wird. Erst nach diesen Schritten beginnt die routinemäßige Erfassung wissenschaftlicher Produkte, bei schrittweiser Erweiterung der Liste validierter geophysikalischer Variablen.

Anwendungen: von Überschwemmungen und Dürren bis zur Permafrostüberwachung

Im Bereich des Risikomanagements ist GNSS-R besonders attraktiv, da es globale und häufige Beobachtungen von Inundationen – Flussüberläufen, Monsunfluten, Küstensturzfluten – ermöglicht, selbst wenn optische Sensoren aufgrund von Wolken oder Nacht „blind“ sind. In Kombination mit Reliefmodellen und hydraulischen Simulationen können solche Daten in Frühwarnsysteme und operative Modelle zur Evakuierung der Bevölkerung integriert werden.

In der Landwirtschaft ist die Bodenfeuchtigkeit eine der entscheidenden Eingangsgrößen für Bewässerungsmodelle und Ertragsschätzungen. GNSS-R zeigt eine Empfindlichkeit gerade gegenüber Änderungen im Wassergehalt der Oberflächenschicht und kann daher als günstige und robuste Informationsquelle für die großflächige agronomische Unterstützung dienen – beispielsweise zur präziseren Bestimmung optimaler Bewässerungszeiten oder zur frühen Dürreerkennung.

Für hohe geografische Breiten, wo Permafrost dominiert, ist die Information über den Gefrier- und Tauzyklus sowohl wegen der Energie (Strahlungs- und Wärmebilanz) als auch wegen des Kohlenstoffs (Methan- und CO₂-Emissionen im Zusammenhang mit dem Auftauen) wichtig. HydroGNSS wird zusammen mit anderen Missionen Parameter verbessern, die in Klimamodelle und Schätzungen langfristiger Trends einfließen.

Wälder, Kohlenstoff und „versteckte“ Sümpfe

GNSS-R wird spezialisierte Biomasse-Missionen nicht ersetzen, bietet aber einen zusätzlichen Blickwinkel: Änderungen in den Reflexionen, die mit oberirdischer Biomasse und der Vegetationsstruktur verbunden sind, können im statistischen Sinne und auf größeren räumlichen Skalen Schätzungen der Kohlenstoffvorräte in Wäldern ergänzen. Besonders interessant ist die Kartierung von Feuchtgebieten, die unter Baumkronen versteckt sind, wo optische Sensoren oft versagen. Da nasse Böden und flache Wasseroberflächen das L-Band stärker und „glatter“ reflektieren, kann GNSS-R als Indikator für veränderliche Überflutung in solchen Ökosystemen dienen – wichtig sowohl als Methanquellen als auch als natürliche Kohlenstoffsenken.

Technische Zahlen und operativer Rahmen

Die zwei Flugkörper haben eine Masse in der Größenordnung von 75 Kilogramm und Abmessungen von ungefähr 45 × 45 × 70 Zentimetern. Sie sind für einen mehrjährigen Betrieb im Orbit ausgelegt, mit einer nominalen Lebensdauer von mehr als drei Jahren, mit der Möglichkeit einer Verlängerung, wenn der Systemzustand dies zulässt. Die Orbitalhöhe von etwa 550 Kilometern und der sonnensynchrone Schnitt mit der lokalen Überquerungszeit wurden gewählt, um eine optimale Kombination aus Reflexionsgeometrie und Überflugkadenz zu erreichen. Übliche wissenschaftliche Produkte werden Bodenfeuchtekarten, Überflutungsindikatoren, Karten des Gefrier-/Tau-Zustands und Indikatoren in Bezug auf oberirdische Biomasse umfassen, zusammen mit Metadaten zur Aufnahmegeometrie und Qualitätsmaßen.

„New Space“ im europäischen Dienst: Scout als Ergänzung zu Earth Explorern

HydroGNSS ist kein Einzelfall – es ist der erste „Pfadfinder“ einer breiteren Reihe kleiner Missionen, die die ESA einführt, um die Einführung von Innovationen in die operative Erdbeobachtung zu beschleunigen. Das Modell ist einfach: schneller zu ersten Daten, günstiger pro Einheit Wissenschaft und flexibler in Bezug auf Risiken – denn eine Reihe kleinerer, gezielt ausgerichteter Missionen testet neue Techniken leichter als ein großer Satellit. Scouts ergänzen damit das Portfolio der Earth Explorer-Missionen, und wissenschaftliche Gemeinschaften erhalten schnelleren Zugang zu bahnbrechenden Datensätzen.

Start mit vollem Manifest: IRIDE und griechische Radarsatelliten

Transporter-15 war ein klassischer „ausverkaufter“ Flug: Neben HydroGNSS brachte der Flugkörper mehr als hundert kommerzielle und nationale Nutzlasten in die sonnensynchrone Umlaufbahn. Für europäische Nutzer sind zwei weitere Segmente des Manifests besonders wichtig. Das erste ist das italienische IRIDE – eine nationale Konstellation unter der Schirmherrschaft der italienischen Regierung und in Koordination mit der ESA und der Italienischen Raumfahrtagentur (ASI). Auf diesem Flug startete eine neue Serie von Eaglet II-Satelliten, Teil des Mosaiks, mit dem IRIDE Dienste für italienische Behörden aufbaut: von der Überwachung von Bodenbewegungen und Landbedeckung bis zur Überwachung von Gewässern, Küsten und anderen Umweltparametern. Das Programm wird durch den italienischen Wiederaufbau- und Resilienzplan finanziert und ist als Infrastruktur für den Bevölkerungsschutz und das Umweltmanagement konzipiert.

Das zweite Segment ist griechisch: zwei neue ICEYE-Radarsatelliten starteten als erstes Paar im Rahmen des Greek National Small Satellite Programme. Das Programm wird vom Hellenischen Raumfahrtzentrum und dem Ministerium für digitale Verwaltung geleitet, und die ESA bietet den Rahmen und technische Unterstützung. ICEYE hat neben der Bereitstellung von Datendiensten aus der bestehenden Konstellation mit griechischen Partnern souveräne SAR-Flugkörper entwickelt, die für den Aufbau heimischer Kapazitäten zur Überwachung von Naturkatastrophen, der Umwelt und der Sicherheit bestimmt sind. Neben dem Start der ersten zwei Radare bis Ende 2025 wurde auch eine Fortsetzung angekündigt – einschließlich anderer Satellitentypen – mit dem Ziel, in der nächsten Phase die tägliche Beobachtung des griechischen Raums mit einer Reihe von optischen und thermischen Sensoren abzudecken.

Zeitplan der Mission und Bestätigung der ersten Schritte

Das Abheben erfolgte nach mehreren Terminverschiebungen am 28. November 2025 um 19:44 Uhr MEZ (18:44 UTC). Die Satelliten trennten sich weniger als anderthalb Stunden später von der Rakete und stellten nominale Telekommunikationsverbindungen her. Um 22:45 Uhr MEZ wurde der Empfang der ersten Signale verzeichnet und bestätigt – ein entscheidender Wendepunkt, der den Übergang von der „ballistischen“ Phase zur Durchführung erster Überprüfungen und Kalibrierungen ermöglicht. In den ersten Tagen nach dem Start überwachen Teams in den Kontrollzentren Temperatur, Stromversorgung, Ausrichtung und Telemetrie, und das Instrument wird schrittweise durch einen Plan von Testszenarien eingeschaltet. Erst nach erfolgreicher Überprüfung der vollen Funktionalität beginnt die routinemäßige Sammlung und Veröffentlichung wissenschaftlicher Produkte.

Wie Daten verfügbar sein werden und wo ihr Platz im EO-Datenökosystem ist

Wie im Scout-Rahmen vorgesehen, ist das Industriekonsortium, das die Mission baut – in diesem Fall SSTL –, auch für die Datenverteilung zuständig. Dadurch wird die Belastung der Agenturressourcen verringert und die Veröffentlichung von Produkten beschleunigt, und Nutzer aus der akademischen Gemeinschaft und dem öffentlichen Sektor erhalten standardisierte Formate und Metadaten. Die Daten von HydroGNSS fügen sich natürlich in das europäische EO-Ökosystem ein, in dem bereits Copernicus-Sentinels, kommerzielle SAR-Anbieter und eine Reihe nationaler Konstellationen tätig sind; GNSS-R wird die „Nische“ der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit, Feuchtgebieten und Gefrierstatus zu akzeptablen Kosten und mit sehr guter globaler Reichweite füllen.

Technische und wissenschaftliche Grenzen: was GNSS-R kann und was nicht

Obwohl attraktiv in Bezug auf Preis und Robustheit, hat die GNSS-R-Technik Einschränkungen, die Nutzer verstehen müssen. Die Auflösung der Produkte ist typischerweise bescheidener als die, die Nutzer von hochauflösenden optischen und SAR-Missionen gewohnt sind; Signale sind empfindlich gegenüber der Aufnahmegeometrie, der lokalen Topographie und dem Phänomen „Speckle“ von Wäldern bei der Mikrowellenstreuung. Daher sind intelligente Verarbeitungsmethoden, Kalibrierung mit In-situ-Messungen und Fusion mit anderen Datenquellen notwendig. Aber genau darin liegt die Stärke des Scout-Ansatzes: Durch schnelles Testen und gemeinsame Entwicklung mit Nutzern wird die Technik von Zyklus zu Zyklus verfeinert, und Kosteneffizienz ermöglicht zukünftige Konstellationen mit einer größeren Anzahl kleiner Satelliten.

Breiterer europäischer Kontext: schnellere Innovationen unter dem Schirm von FutureEO

HydroGNSS ist auch im programmatischen Sinne ein wichtiges Symbol. Mit der Scout-Familie zeigt die ESA, dass Europa gleichzeitig große Flagship-Missionen pflegen kann – beispielsweise gewidmet der präzisen Biomasse-Tomographie oder flexiblen Spektroskopie – und auf der anderen Seite disruptive Konzepte in Zeitrahmen einführen kann, die mit industriellen „New Space“-Trends vergleichbar sind. In diesem Geist wurden bereits die nächsten Scout-Missionen angekündigt, die auf Treibhausgase und das geomagnetische Feld abzielen, mit denselben Kosten- und Zeitbeschränkungen. Die Kombination aus Geschwindigkeit und wissenschaftlicher Relevanz ist der Schlüssel für die rechtzeitige Unterstützung von Klimapolitik, Risikomanagement und einer Wirtschaft, die sich immer stärker auf Daten aus dem Orbit stützt.

Was nach den ersten Signalen folgt

In den Wochen nach dem 29. November 2025 werden Teams die Leistung aller Subsysteme überprüfen, von Navigation und Kommunikation bis hin zur Stabilisierung der Plattform und der Arbeitsumgebung des Instruments. Es folgt eine Phase der In-Orbit-Kalibrierung, in der der DDMR gegen bekannte Land- und Ozeanziele „eingestellt“ wird und Algorithmen zur Umwandlung von Reflexionen in geophysikalische Größen mit Messkampagnen vor Ort abgeglichen werden. Wenn diese Schritte abgeschlossen sind, wird die Veröffentlichung der ersten Produkte erwartet, die für die breitere Gemeinschaft bestimmt sind. Es ist bereits jetzt klar, dass HydroGNSS als erste europäische GNSS-R-Mission dieses Umfangs eine wichtige Lücke zwischen teuren aktiven Radaren und zeitlich begrenzten optischen Aufnahmen füllen und eine Plattform für zukünftige, dichtere Konstellationen schaffen wird.

Ein Manifest, drei Geschichten über Wasser

Obwohl sie unterschiedliche Ziele und Technologien haben, verbinden sich HydroGNSS, IRIDE und die griechischen ICEYE-Radare rund um dasselbe Thema: Wasser. GNSS-R misst Wasser im Boden, Überflutung und Änderungen im Eis; IRIDE baut Kapazitäten für die systematische Umweltüberwachung und Unterstützung des italienischen Zivilschutzes auf, einschließlich Wasserressourcen und Küstenzonen; ICEYEs Radare wiederum ermöglichen Aufnahmen durch Wolken und bei Nacht – genau so, wie es während Überschwemmungen oder Stürmen am nötigsten ist. Diese drei Segmente, die am selben Tag gestartet wurden, wirken bildhaft wie verschiedene „Kameras“ ein und desselben Phänomens: wie sich Wasser durch die Landschaft bewegt und wie wir auf diese Veränderungen reagieren sollten.

Abschließend zum Anfang (ohne Abschluss): was wir in den kommenden Monaten verfolgen werden

Wichtige messbare Schritte in der nahen Zukunft werden eine stabile Orbitkonfiguration, die Veröffentlichung erster validierter Produkte und ein Plan für Sygneriekampagnen mit Feldmessungen und anderen Satellitenmissionen (einschließlich Radar- und optischen Sensoren) sein. Parallel dazu wird IRIDE Dienste für italienische Nutzer ausbauen, und das griechische nationale Programm wird zusätzliche Elemente von SAR- und optischen Kapazitäten stationieren. Für europäische Dienste und Forscher bedeutet das einen wachsenden „Stapel“ komplementärer Daten, eine schnellere Kadenz und immer zuverlässigere, quellenübergreifende Indikatoren für Wasserrisiken, Landwirtschaft und Klimaberichterstattung.