NASA-Satelliten schalten Laser ein, um Gravitation zu messen

Im Mai hat die NASA mit deutscher Beteiligung zwei neue Klimabeobachtungssatelliten ins All geschickt, um die Eisdecke, den Meeresspiegel und die Atmosphäre zu überwachen. Die beiden Satelliten erfüllen aber auch noch einen anderen Zweck: Sie stellen mit Lasern eine Verbindung her, die eine extrem genaue Messung des Abstands zwischen den beiden Satelliten ermöglichen. Dadurch lassen sich Schwankungen im Gravitationsfeld der Erde präzise erfassen, wie die NASA schreibt.

Die "Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On"-Satelliten (GRACE-FO) sind nicht die ersten beiden Sonden, die diese Technik nutzen. Schon die Vorgänger, die GRACE genannt wurden, haben Distanzmessungen vorgenommen, allerdings mit Mikrowellen. Während GRACE-FO auch Mikrowelleninstrumente an Bord hat, wird die Entfernung parallel auch mit Laserstrahlen gemessen. Die Laser wurden am 13. Juni erstmals aktiviert. Die Forscher wollen damit zeigen, dass das Laserinterferometer, mit dem die Distanz gemessen wird, funktioniert. Bislang stimmen die Messungen mit dem Lasersystem wie erwartet mit jenen der Mikrowelleninstrumente überein.

Mit den Lasern können deutlich genauere Messungen vorgenommen werden als mit den Mikrowellen. "Das Instrument ist ein Durchbruch für präzise Abstandsmessungen im All. Es ist das erste Interferometer im Weltraum, das den Abstand zwischen zwei Sonden misst und stellt die Krönung einer zehnjährigen Forschungskooperation zwischen NASA und deutschen Wissenschaftlern dar", sagt Kirk McKenzie von der NASA. Die Laserstrahlen müssen jeweils auf ein münzgroßes Loch des Partnersatelliten gerichtet werden, bei einem Abstand von 220 Kilometer und einer Geschwindigkeit von fast 26.000 Kilometer pro Stunde.