Vorhabenziel Das Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Realisierung der deutschen Beiträge zur deutsch-amerikanischen GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) Follow-on (GRACE-FO) Mission unter der Gesamtführung durch das GFZ mit Unterstützung durch das AEI. Die in einem Letter of Intent am 25.10.2011 vom BMBF gegenüber NASA zugesagten Beiträge umfassen die Vorbereitung des wissenschaftlichen Prozessierungssystems bis zum Start, die Entwicklung eines experimentellen Laser Ranging Instruments (LRI) mit wesentlichen Beiträgen von NASA, die Bereitstellung der Startrakete und den Missionsbetrieb. Das Vorhaben schließt den Entwurf, die Entwicklung und Implementierung von einem experimentellen Instrument für Intersatelliten Ranging basierend auf Laser Interferometrie mit ein. Das Design und Management des LRI soll eigenverantwortlich vom AEI durchgeführt werden. Arbeitsplanung Wie in dem Antragstext geschrieben, besteht der gesamte Arbeitsplan aus fünf Hauptarbeitspaketen. Dieser AZA ist lediglich für das Hauptarbeitspaket AP2000 (Laser Ranging Instrument - Design) und wird durchgeführt von dem Albert-Einstein-Instituts, Hannover (AEI). Dieses Arbeitspaket schließt den Entwurf, Spezifikation, Aufbau und Test von Prototypen, Aufbau von Testeinrichtungen, technisches Management der Industriebeiträge, und Test von Flughardware des LRI (gemeinsam mit Industrie) mit ein. Der Antragtext hat einen detaillierten Arbeitsplan.
Die Satellitenmission GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) ist die erste Kernmission des neu definierten Living Planet Programms der ESA. Ziel der Mission ist die Bestimmung des statischen Anteils des Erdschwerefeldes und des Geoides mit höchstmöglicher Auflösung und Genauigkeit. Das mit Hilfe der GOCE-Daten zu bestimmende Schwerefeldmodell wird wissenschaftlichen Anwendungen in der Geophysik, Ozeanographie, Glaziologie und Geodäsie zur Verfügung stehen, aber auch als Basis für jegliche genaue Positionierung auf Land, auf dem Meer und in der Luft dienen und einen großen Nutzen in der Navigation, Landesvermessung, Erdbeobachtung, Frühwarnsystemen und vielen anderen Anwendungen erbringen. Mit dem Verbundvorhaben REAL-GOCE wird Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Bestimmung der statischen Komponente des Erdschwerefelds mit einer bisher unerreichten globalen Genauigkeit von mindestens 1 mGal für Schwereanomalien und 1 bis 2 cm für das Geoid bei einer globalen Auflösung von mindestens 100 km leisten.
Die Satellitenmission GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) ist die erste Kernmission des neu definierten Living Planet Programms der ESA. Ziel der Mission ist die Bestimmung des statischen Anteils des Erdschwerefeldes und des Geoides mit höchstmöglicher Auflösung und Genauigkeit. Das mit Hilfe der GOCE-Daten zu bestimmende Schwerefeldmodell wird wissenschaftlichen Anwendungen in der Geophysik, Ozeanographie, Glaziologie und Geodäsie zur Verfügung stehen, aber auch als Basis für jegliche genaue Positionierung auf Land, auf dem Meer und in der Luft dienen und einen großen Nutzen in der Navigation, Landesvermessung, Erdbeobachtung, Frühwarnsystemen und vielen anderen Anwendungen erbringen. Mit dem Verbundvorhaben REAL-GOCE wird Deutschland einen wesentlichen Beitrag zur Bestimmung der statischen Komponente des Erdschwerefelds mit einer bisher unerreichten globalen Genauigkeit von mindestens 1 mGal für Schwereanomalien und 1 bis 2 cm für das Geoid bei einer globalen Auflösung von mindestens 100 km leisten.
Das Verbundprojekt LOTSE-CHAMP/GRACE hat das Hauptziel, alle Schwerefeld-, Magnetfeld und Radiookkultationsdaten der gesamten CHAMP- und GRACE-Missionen neu zu prozessieren, um lange, konsistente und hochqualitative Zeitreihen von statischen und zeitvariablen Schwerefeldmodellen zu erhalten, die die Massenverteilung und Massenvariation im System Erde sowie atmosphärische Zustandsparameter (z. B. mittlere globale Temperatur, Feuchtigkeit) und den Zustand und die Änderungen des äußeren Erdkerns und des lithosphärischen Magnetfeldes noch genauer beschreiben als es derzeitig der Fall ist.
Herkömmlicherweise wird für die Analyse der GOCE-Gradiometerbeobachtungen das funktionale Modell zwischen den gemessenen Gravitationsgradienten und den unbekannten Parametern der Erdschwerefelddarstellung angesetzt. Die erreichbare Genauigkeit dieses Auswerteansatzes ist in hohem Maße abhängig von der Orientierung des Gradiometersystems relativ zum Bahnsystem. Die Formulierung des funktionalen Modells auf der Basis der Rotationsinvarianten des Gravitationstensors macht sich frei von der Kenntnis um die Orientierungswinkel. Damit liegt mit den Rotationsinvarianten eine Gruppe von Beobachtungen vor, welche eine zur standardmäßigen Vorgehensweise alternative Auswertemethode der GOCE-Gradiometrie erlaubt. In den Förderprojekten GOCE-GRAND I und II wurden die methodischen Grundlagen für die praktische Anwendung des Invariantenansatzes erarbeitet, die resultierenden Algorithmen auf Hochleistungsrechnern implementiert und im Rahmen umfangreicher Simulationsstudien numerisch erfolgreich erprobt. Ziel dieses Vorhabens ist die Anwendung der entwickelten Konzepte auf GOCE Echtdaten. Das letztendliche Resultat liegt in der Generierung einer unabhängigen GOCE Erdschwerefeldlösung, berechnet über den Invariantenansatz. Die erhaltene Lösung wird mit den gängigen Auswerteansätzen verglichen im Zuge der Evaluation einer optimalen Datenprozessierung.
Das Verbundprojekt LOTSE-CHAMP/GRACE hat das Hauptziel, alle Schwerefeld-, Magnetfeld und Radiookkultationsdaten der gesamten CHAMP- und GRACE-Missionen neu zu prozessieren, um lange, konsistente und hochqualitative Zeitreihen von statischen und zeitvariablen Schwerefeldmodellen zu erhalten, die die Massenverteilung und Massenvariation im System Erde sowie atmosphärische Zustandsparameter (z. B. mittlere globale Temperatur, Feuchtigkeit) und den Zustand und die Änderungen des äußeren Erdkerns und des lithosphärischen Magnetfeldes noch genauer beschreiben als es derzeitig der Fall ist.
Mit dem Start des GOCE-Satelliten im Jahre 2006 wird eine wissenschaftlich außerordentlich bedeutende Satellitenmission beginnen, deren Vorbereitungen bereits seit Jahren vom BMBF unterstützt werden. Mit ihr soll das statische Gravitationsfeld der Erde mit noch nicht erreichter hoher Auflösung und sehr großer Genauigkeit bestimmt werden. Mit den avisierten Zielsetzungen, das aus dem Gravitationspotenzial abgeleitete Geoid soll bis zur halben Wellenlänge von 70 km eine Genauigkeit von kleiner 1 cm aufweisen, ist sie zusammen mit den Altimetrie-Missionen für eine Reihe von anderen Geowissenschaften, z. B. Ozeanographie, Bahn brechend. Der wesentlich neue Aspekt in GOCE gegenüber den Schwerefeldmissionen CHAMP und GRACE besteht in der Nutzung eines Ensembles von Akzelerometern zur Bestimmung der zweiten Ableitung des Gravitationspotenzials. Die Nutzung dieser neuartigen Beobachtungsmethode und ihre Kombination mit den GPS-Beobachtungen zur Bahnbestimmung ist die wissenschaftliche Herausforderung des Antrags.
| Origin | Count |
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| Bund | 23 |
| Wissenschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 23 |
| License | Count |
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| offen | 23 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 23 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 6 |
| Webseite | 17 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 20 |
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| Luft | 13 |
| Mensch & Umwelt | 23 |
| Wasser | 9 |
| Weitere | 23 |