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Ground Processing Facility zur wissenschaftlichen Auswertung der MAGIC-Mission unter der Leitung der TUM


In der ESA-Ministerratskonferenz 2022 wurde kürzlich unter anderem die Schwerefeldmission MAGIC (Mass change and Geosciences International Constellation) beschlossen. Diese besteht aus zwei Satellitenpaaren, die in Kooperation der europäischen and amerikanischen Weltraumorganisationen ESA und NASA umgesetzt werden. Hauptziel dieser Missionskonstellation ist es, Massentransporte im Erdystem, die vielfach mit Effekten des Klimawandels im Zusammenhang stehen, wie beispielsweise Veränderungen im globalen Wasserkreislauf, Eismassen und Gletschern, des Meeresspiegelanstiegs und Ozeanströmungen, zu monitoren. Verglichen mit aktuellen Missionen wie GRACE und GRACE-Follow On wird mittels MAGIC eine wesentlich höhere Genauigkeit sowie räumlicher und zeitlicher Auflösung erzielbar sein. Letztere ist insbesondere wichtig, um mit kurzen Latenzzeiten zentrale Informationen für operationelle Serviceanwendungen wie z.B. der Überwachung und Vorhersage von Flut- und Dürreereignissen oder Fragen der Wasserverfügbarkeit zu liefern.

Der Lehrstuhl für Astronomische und Physikalische Geodäsie (APG) der TUM ist im Rahmen von ESA-finanzierten Projekten seit Jahren federführend and der Konzeption von MAGIC beteiligt. Im Rahmen der gerade zu Ende gegangene „MAGIC Science Support Study“ wurden unter der Leitung des APG umfangreichen numerische Ende-zu-Ende-Simulationen durchgeführt, die maßgeblich zum positiven Missionsbeschluss beigetragen haben. Neben dieser wissenschaftlichen Begleitung ist das APG auch an einer parallellaufenden ESA-Industriestudie als Partner von Airbus beteiligt.

Als nächster Schritt soll bis zum Start der Mission zusammen mit europäischen Partnern unter der Leitung der TUM eine Ground Processing Facility zur wissenschaftlichen Auswertung der MAGIC-Mission aufgebaut werden. Dies folgt dem Vorbild der erfolgreichen ESA-Mission GOCE (2009-2013), die ebenfalls an der TUM mitentwickelt und ausgewertet wurde. Der Aufbau der Prozessierungsinfrastruktur wird begleitet werden von umfangreichen numerischen Simulationsstudien, die das optimale Missions- und Konstellationsdesign in den weiteren Entwicklungsphasen unterstützen, sowie der methodischen Weiterentwicklung von maßgeschneiderten Auswertealgorithmen. Damit eröffnet sich an der TUM eine langfristige Forschungsperspektive zur Entwicklung der optimierten Datenauswertung sowie der Nutzung der Missionsdaten in zahlreichen klimarelevanten Anwendungsfeldern. Außerdem wird diese Mission an der TUM unter andrem ein zentrales Element im Rahmen des DFG-Graduiertenkollegs UPLIFT darstellen