Biomasse: Riesiger „Weltraumbrolly“ zum Wiegen der Wälder der Erde

Es sieht im Großen und Ganzen wie ein riesiger Schirm aus, aber dort, wo es hinfliegt, regnet es nicht.

Diese riesige Reflektorantenne fliegt in den Weltraum, um die Wälder der Erde zu „wiegen“.

Es ist eine Schlüsselkomponente der Biomassemission der Europäischen Weltraumorganisation, die derzeit in Großbritannien beim Luft- und Raumfahrthersteller Airbus gebaut wird.

Im entfalteten Zustand wird die 12 mal 15 Meter große Drahtgeflechtmembran des Weltraumbrollys Teil eines ganz besonderen P-Band-Radarsystems sein.

Das Besondere daran ist seine lange Wellenlänge.

Bei einer Entfernung von 70 cm kann es über das Blätterdach der Wälder hinausschauen und die darunter liegenden Holzteile – all diese Stämme und Äste – kartieren.

Mit einem der Tomographie ähnlichen Ansatz, wie er bei einem CT-Scan verwendet wird, analysiert der 1,2 Tonnen schwere Satellit bei wiederholten Durchgängen Schnitte durch die Bäume, um ein Bild davon zu erstellen, wie viel Holzmaterial vorhanden ist.

Globale Karten sollten alle sechs Monate erstellt werden.

Der Plan sieht vor, dass Biomass Daten aus mindestens fünf Jahren sammelt, um Trends erkennen zu können.

Bäume sind ein Zweiwegeventil im Klimasystem. Sie nehmen große Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) auf, geben es aber auch ab, wenn sie sterben oder verbrannt werden.

Genaue Zahlen für die Strömungen in beiden Richtungen durch dieses Ventil sind jedoch schwer zu ermitteln.

„Bei dieser Mission geht es darum, die Rolle der Wälder viel besser in den Griff zu bekommen, entweder bei der Emission von Kohlendioxid durch Zerstörung oder bei der Aufnahme von Kohlendioxid durch Wachstum“, sagte Prof. Shaun Quegan, der leitende Wissenschaftler der Mission von der University of Sheffield.

„Im Moment beträgt die Unsicherheit über die Menge, die aus Wäldern emittiert wird, 50 % oder etwas mehr, und ich denke tatsächlich, dass 50 % optimistisch sein könnten“, sagte der Forscher des National Center for Earth Observation (NCEO) gegenüber BBC News .

Ingenieure des amerikanischen Unternehmens L3Harris Technologies waren bei Airbus in Stevenage, um die Befestigung des Antennenreflektors am Hauptkörper oder Bus des Satelliten zu überwachen.

L3Harris sind Experten für diese großen, unentfaltbaren Systeme – Know-how, über das wir derzeit in Europa nicht verfügen.

Die Ingenieure führten am Montag einen „Pop-and-Catch“-Test durch, um die Leistung des Mechanismus zu überprüfen, der die Antenne und ihren 7-Meter-Ausleger freigibt, wenn der Satellit in der Umlaufbahn ankommt.

„Im Weltraum löst Pyrotechnik einen Stift aus, und ein Motor treibt dann das System an. Ziel dieses Tests ist es, sicherzustellen, dass die Antenne sicher die Seite des Raumfahrzeugs passiert“, erklärte Airbus-Chefingenieur Carl Warren.

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Über einen Zeitraum von drei Jahren wird ein Teil des Amazonaswaldes systematisch abgeholzt

Bis zu diesem Punkt war es für Biomass ein langer Weg.

Die Wissenschaft reicht bis in die späten 1980er Jahre zurück, als ein experimentelles P-Band-Radar über einen Wald im Osten Englands geflogen wurde, um seine Leistungsfähigkeit zu beweisen.

Allerdings bestand zu diesem Zeitpunkt keine Aussicht, dass ein solches System jemals in den Weltraum gelangen würde, da die jeweiligen Radarfrequenzen für militärische Zwecke reserviert waren.

Die USA nutzen dasselbe Band, um nach Raketen Ausschau zu halten, die sich Nordamerika und Nordeuropa nähern.

Der Internationalen Fernmeldeunion musste ein Antrag vorgelegt werden, um ein kleines Fenster in diesem sensiblen Teil des elektromagnetischen Spektrums zu öffnen, um eine wissenschaftliche Anwendung zu ermöglichen.

Schon jetzt ist der Betrieb von Biomasse über den westlichen nördlichen Breiten nicht gestattet.

Prof. Quegan ist über diese Einschränkung jedoch nicht übermäßig besorgt, da die Waldstatistiken in diesen Regionen der Welt bereits einigermaßen robust sind.

Die größten Unsicherheitszonen liegen in den Tropen und in Asien, wo Biomasse ihr Instrument uneingeschränkt nutzen kann.

Die Elektronik für das Radarinstrument befindet sich derzeit getrennt vom Raumschiff im Reinraum von Stevenage. Sie hängen an einer Platte, die darauf wartet, an einer Seite des Busses angebracht zu werden.

„Sobald das erledigt ist, wird Biomass zum Testen zu Airbus nach Toulouse gehen“, sagte Vicki Lonnon, die Airbus-Qualitätssicherungsmanagerin für das Projekt.

„Der Satellit wird geschüttelt, um Startvibrationen zu simulieren, und er wird außerdem in eine thermische Vakuumkammer gebracht, um die Bedingungen im Weltraum zu simulieren.“

Der Start an Bord einer Vega-Rakete wird für Ende 2023 erwartet.

Biomasse wird die Erde aus einer Höhe von etwas mehr als 660 km kartieren.