Nur wenige Wochen nach dem erfolgreichen Start in die Umlaufbahn Mitte August hat der erste Satellit der revolutionären MetOp-Zweite-Generation-Serie (MetOp-SG), bekannt als MetOp-SG-A1, bereits begonnen, erste Daten zu senden. Diese frühen Signale aus dem All geben einen aufregenden Einblick in eine neue Ära der meteorologischen Beobachtungen und bestätigen, dass Europa an der Schwelle zu einem Technologiesprung in der Wetter- und Klimaüberwachung steht.

Die Mission MetOp Zweite Generation ist der direkte Nachfolger der äußerst erfolgreichen ersten Generation von MetOp-Satelliten, die jahrzehntelang das Rückgrat der globalen numerischen Wettervorhersage bildeten. Das neue Programm sichert nicht nur die Kontinuität entscheidender Daten, die für tägliche Wettervorhersagen und die langfristige Überwachung des Klimawandels notwendig sind, sondern bringt auch enorme Verbesserungen in Bezug auf Präzision, Auflösung und Menge der gesammelten Informationen.

Eine neue Ära in der europäischen und weltweiten Meteorologie

In einer Zeit, in der extreme und unvorhersehbare Wetterereignisse immer häufiger und intensiver werden, war eine genaue und rechtzeitige Vorhersage noch nie so wichtig. Von verheerenden Hurrikanen und Überschwemmungen bis hin zu langanhaltenden Dürren und Hitzewellen sind die Folgen des Klimawandels auf der ganzen Welt zu spüren. Genau in diesem Kontext werden die MetOp-SG-Satelliten, die aus einer polaren Umlaufbahn in einer Höhe von etwa 830 Kilometern operieren, die grundlegenden Daten liefern, die zur Stärkung der Wettervorhersagemodelle und zur Vertiefung unseres Verständnisses der komplexen Prozesse, die das Klimasystem der Erde steuern, benötigt werden.

Die gesamte Mission besteht aus drei aufeinanderfolgenden Satellitenpaaren, was die Betriebsfähigkeit und den Datenfluss für mindestens die nächsten zwei Jahrzehnte gewährleistet. Jedes Paar besteht aus einem Satelliten des Typs 'A' und einem Satelliten des Typs 'B', die komplementäre Instrumente tragen, um ein möglichst breites Spektrum an atmosphärischen und Oberflächenbeobachtungen zu erfassen. Dieser duale Ansatz ermöglicht ein umfassendes Abtasten der Erde, das Parameter von Temperatur und Feuchtigkeit in der Atmosphäre über Winde über dem Ozean bis hin zur Luftzusammensetzung und dem Zustand des Eises abdeckt.

Dieses ehrgeizige Projekt ist das Ergebnis einer langjährigen und erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (Eumetsat). Die ESA ist für das Design, die Entwicklung und den Bau der Satelliten selbst verantwortlich, während Eumetsat die Startdienste, die Entwicklung des Bodensegments, den Betrieb der Satelliten im Orbit und die Verteilung der unschätzbaren Daten an die meteorologische Gemeinschaft weltweit verwaltet.

Start und erste Schritte im Weltraum

Der Satellit MetOp-SG-A1 wurde am 13. August 2025 mit einer Ariane-6-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana gestartet. Seit diesem Zeitpunkt führen die Teams von Eumetsat eine rigorose Inbetriebnahmephase durch, bekannt als 'Commissioning'. Während dieser mehrmonatigen Periode werden alle Systeme und Instrumente an Bord des Satelliten detailliert getestet, kalibriert und überprüft, um ihre volle Funktionsfähigkeit und die Genauigkeit der Daten sicherzustellen.

Obwohl sich der Satellit erst seit etwas mehr als zwanzig Tagen im Orbit befindet und die Inbetriebnahmephase noch in einem sehr frühen Stadium ist, haben zwei seiner Schlüsselinstrumente, der Mikrowellen-Sondierer (MWS) und der Radio-Okkultations-Sensor (RO), bereits begonnen, erste, vorläufige Daten zurückzusenden. Dieser Erfolg stellt einen bedeutenden Meilenstein dar und bestätigt, dass die Mission planmäßig verläuft und den Beginn einer neuen Ära der europäischen Wetter- und Klimaüberwachung markiert.

Revolutionäre Instrumente senden erste Signale

Der technologische Fortschritt, der in die Instrumente des Satelliten MetOp-SG-A1 eingebaut ist, wird es Wissenschaftlern und Prognostikern ermöglichen, Informationen mit einem bisher unerreichten Detaillierungsgrad zu erhalten. Die ersten Daten der MWS- und RO-Sensoren zeigen bereits jetzt ein enormes Potenzial.

Mikrowellen-Sondierer (MWS): Ein präziserer Blick in die Atmosphäre

Der Mikrowellen-Sondierer (MWS) ist ein Schlüsselinstrument zur Erfassung vertikaler Temperatur- und Feuchtigkeitsprofile durch die Atmosphäre. Er kombiniert die Funktionalitäten von drei Instrumenten der ersten MetOp-Satellitengeneration (AMSU-A1, AMSU-A2 und MHS) in einem einzigen, einzigartigen Instrument mit einer Antenne. Darüber hinaus verfügt der MWS über neue Kanäle, die speziell für die Erkennung von Eiswolken und die Messung von Temperatur und Feuchtigkeit mit verbesserter Präzision entwickelt wurden. Eine der wichtigsten Verbesserungen ist die horizontale Auflösung der Temperaturmesskanäle, die von etwa 48 Kilometern bei der vorherigen Generation auf nur 20 Kilometer im Nadir (dem Punkt direkt unter dem Satelliten) verbessert wurde.

Das Instrument begann nur eine Woche nach dem Start mit den Messungen, und ein eindrucksvolles Bild, das eine 24-stündige Aufzeichnung vom 24. August aus seinem Kanal 17 darstellt, zeigt dies deutlich. Neben den Eigenschaften der Erdoberfläche ist dieser Kanal auch empfindlich für konvektive Wolken, die als deutliche Filamente und bandartige Strukturen über den Ozeanen dargestellt sind. So spiegelt beispielsweise der rote Wirbel, der im Nordatlantik sichtbar ist, das tiefe konvektive Wolkensystem des ehemaligen Hurrikans Erin wider. In der Praxis werden die Informationen aus den 24 verschiedenen Kanälen des MWS nicht isoliert verwendet; sie werden kombiniert, um detaillierte Produkte über die Temperatur und Feuchtigkeit der Atmosphäre in verschiedenen Höhen über der Erde zu erhalten.

Ein zweites veröffentlichtes Bild, aus dem MWS-Kanal 2, zeigt deutlich ein Band sommerlicher 'Strahlungstemperaturen' (ausgedrückt in Kelvin) über Land und Ozean in ganz Europa. Diese Daten werden es Prognostikern ermöglichen, Temperaturanomalien und Hitzewellen genauer zu verfolgen.

Radio-Okkultations-Sensor (RO): Dreimal mehr Daten für bessere Modelle

Das zweite Instrument, das bereits Daten gesendet hat, ist der Radio-Okkultations-Sensor (RO). Er liefert äußerst detaillierte Profile der atmosphärischen Temperatur und Feuchtigkeit durch die Troposphäre und Ionosphäre. Dieses Instrument basiert auf dem Erbe des GRAS-Instruments der ersten MetOp-Satellitengeneration, bringt aber eine revolutionäre Verbesserung mit sich: Es verdreifacht die Anzahl der Radio-Okkultations-Messungen und liefert mehr als 1600 Beobachtungen pro Tag. Dieser Sprung in der Abdeckung wird durch die Einbeziehung von Signalen nicht nur des amerikanischen GPS, sondern auch des europäischen Navigationssystems Galileo und des chinesischen BeiDou ermöglicht. Wie das erste Abdeckungsbild zeigt, umfassen die neuen Messungen einen größeren Teil der globalen Ozeane, wo Daten traditionell relativ selten und unzureichend waren.

Die kleineren Diagramme zeigen vertikale Temperatur- und Feuchtigkeitsprofile, die aus den ersten Messungen des Instruments am 20. August über dem Südpazifik gewonnen wurden. Die Kurven werden im Vergleich mit den Vorhersagedaten des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) dargestellt und zeigen, wie die RO-Messungen die Vorhersagen der Temperatur- und Feuchtigkeitsstruktur verfeinern und aktualisieren, insbesondere in datenarmen Gebieten. Beide Instrumente, MWS und RO, werden Eingabedaten von beispielloser Präzision für die numerische Wettervorhersage liefern, was letztendlich zu zuverlässigeren und genaueren Wettervorhersagen führen wird.

Der Weg zu operativen Daten und strategische Bedeutung

Obwohl diese ersten Signale außerordentlich ermutigend sind und zeigen, dass der Fortschritt mit großer Geschwindigkeit voranschreitet, ist es wichtig zu betonen, dass die Daten noch nicht operativ qualifiziert sind. Die Inbetriebnahmephase des Metop-SG-A1-Satelliten wird Monate gründlicher Tests und Kalibrierungen erfordern, bevor Daten an die meteorologischen Dienste der Mitgliedstaaten und andere Nutzer freigegeben werden.

Phil Evans, Generaldirektor von Eumetsat, erklärte: „Der so schnelle Empfang dieser ersten Daten ist eine aufregende Errungenschaft für Eumetsat, insbesondere angesichts der technologischen Raffinesse von Metop-SG-A1 und seiner Nutzlast. In Zusammenarbeit mit der ESA und unseren europäischen Industriepartnern arbeiten die Teams von Eumetsat intensiv daran, alle Instrumente des Satelliten betriebsbereit zu machen, und die Tatsache, dass die Daten bereits nahtlos vom MWS und RO fließen, zeigt, dass wir fest auf dem richtigen Weg sind, leistungsstarke, validierte Produkte termingerecht für unsere Nutzergemeinschaft bereitzustellen.“

Simonetta Cheli, Direktorin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA, fügte hinzu: „Diese ersten Dateneinblicke sind äußerst ermutigend, und ich möchte allen Teams danken, die dazu beigetragen haben – sowohl bei der Entwicklung der Mission insgesamt als auch bei der Arbeit und Inbetriebnahme von MetOp-SG-A1 im Orbit. Dies ist ein großes Unterfangen: insgesamt sechs Satelliten, die in aufeinanderfolgenden Paaren fliegen und für mindestens die nächsten 20 Jahre entscheidende Daten liefern. Während wir die frühe Leistung von MetOp-SG-A1 genau beobachten, befinden wir uns bereits in den letzten Phasen der Vorbereitung seines Begleiters, MetOp-SG-B1, für den Start im nächsten Jahr.“

Zusammen positionieren die polar-umlaufende Mission MetOp-SG und die geostationäre Mission Meteosat Dritte Generation (MTG) Europa fest an der Spitze der globalen Wettervorhersage. Während die MTG-Satelliten aus der geostationären Umlaufbahn einen kontinuierlichen Blick auf Europa und Afrika bieten und die Überwachung schneller Wetterphänomene wie Stürme ermöglichen, liefern die MetOp-SG-Satelliten aus der polaren Umlaufbahn eine globale Abdeckung und detaillierte Atmosphärenprofile, die für die Genauigkeit numerischer Modelle auf einer Skala von mehreren Tagen bis Wochen entscheidend sind. Diese Synergie zweier führender Satellitenmissionen wird Europa und der Welt die fortschrittlichsten Werkzeuge an die Hand geben, um den Herausforderungen des Klimawandels und immer extremerer Wetterbedingungen zu begegnen.