3, 2, 1 ... abheben! Am Donnerstag, dem 8. Februar, um 1:33 Uhr ET startete eine SpaceX Falcon 9-Rakete mit der NASA-Raumsonde PACE (Plankton, Aerosole, Wolken und Meeresökosysteme) vom Space Launch Complex 40 an der Raumstation Cape Canaveral.
Die Falcon-9-Rakete der US-amerikanischen Space Exploration Technology Company (SpaceX) wird von der Raumstation Cape Canaveral aus gestartet und mit dem gerade gestarteten PACE-Satelliten ausgestattet, der die Abkürzung für Plankton, Aerosol und Cloud Marine Ecosystem ist. Sobald sich der neueste Satellit der Earth Observer-Flotte der NASA im Orbit 676 Kilometer (420 Meilen) über der Erde befindet, wird er Meeres- und Landoberflächen in mehr als 100 Lichtwellenlängen beobachten, von Infrarot über das sichtbare Spektrum bis hin zu Ultraviolett. Außerdem werden winzige Partikel in der Luft untersucht, indem die Reflexion und Streuung von Licht untersucht wird. Dabei kommt eine Methode zum Einsatz, die dem Blick durch eine polarisierte Sonnenbrille ähnelt.
In Kombination mit den Messungen der neuen Satelliten erhalten Wissenschaftler und Bürger ein detaillierteres Verständnis des Lebens in der Nähe der Meeresoberfläche, der Zusammensetzung und Häufigkeit von Aerosolen in der Atmosphäre (wie Staub, Waldbrandrauch, Umweltverschmutzung und Meersalz) und wie beide den Klimawandel beeinflussen und von ihm beeinflusst werden.
Für die NASA und die Meeresforschungsgemeinschaft wird der Start von PACE der Höhepunkt von neun oder 46 Jahren Arbeit sein.
„Die Wahrscheinlichkeit, dass ich beim Start in Tränen ausbreche, liegt bei über 50 Prozent“, sagte Jeremy Werdell, seit 1999 Satellitenozeanograph am Goddard Space Flight Center der NASA und seit 2015 Projektwissenschaftler bei PACE. „Wir stehen auf den Schultern früherer Missionen und der Menschen, die sie geleitet haben. Es war eine lange und außergewöhnliche Reise“, sagte er.
Der erste Versuch der NASA, die Farbe der Ozeane zu messen, geht auf das Instrument Coastal Zone Color Scanner (CZCS) zurück, das von 1978 bis 1986 auf dem Satelliten Nimbus 7 flog. 1997 startete die Agentur den Ocean Observation Wide Field Sensor auf dem OrbView-2-Satelliten. SeaWiFS sammelte bis 2010 weiterhin Meeresdaten und veränderte unser Verständnis von Phytoplankton – den winzigen, schwimmenden, pflanzenähnlichen Organismen, die das „Gras“ des Ozeans bilden – grundlegend. Dieser Sensor ist der Vorläufer des neuen Ocean Color Instrument (OCI) bei PACE.
Auch andere Instrumente und Teams haben die Farbe des Ozeans beobachtet. Die MODIS-Instrumente (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) auf den Terra- und Aqua-Satelliten der NASA, die seit 2000 und 2002 unterwegs sind, ergänzen und erweitern den von SeaWiFS begonnenen Rekord. In jüngerer Zeit haben die Instrumente der Visible Infrarot Imaging Radiometer Suite (VIIRS) auf den Satelliten Suomi-NPP, NOAA-20 und NOAA-21 einen umfassenden Überblick über die Farbe der Ozeane geliefert. Andere Instrumente – wie der Coastal Ocean Hyperspectral Imager (auf der Raumstation), Hawkeye (auf dem SeaHawk CubeSat) und das Carbon Assessment Ocean Radiometer (auf einem NASA-Forschungsflugzeug) – haben Forschern dabei geholfen, neue Methoden zur Beobachtung des Ozeans zu testen.
Auch für Atmosphärenforscher reicht der Weg zu PACE Jahrzehnte zurück. In den späten 1970er Jahren lieferte das Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) erstmals Daten zur optischen Tiefe von Aerosolen, einem Maß für die Menge an Staub und Partikeln, die in unserem Himmel schweben. Später begannen Wissenschaftler, diese Partikel täglich auf der ganzen Welt mit dem Multi-Angle Imaging Spectroradiometer und MODIS-Instrumenten auf dem Globus zu messen. Das OMI-Instrument auf dem Aura-Satelliten und das Nachfolgeinstrument OMPS auf dem Suomi-NPP-Satelliten bieten zusätzliche einzigartige Perspektiven auf Aerosole. Das HARP-Instrument flog von 2019 bis 2022 auf CubeSats und bot einen direkten Test der Technologie, die jetzt als HARP2 auf PACE fliegt.
Die Ursprünge von PACE liegen etwa im Jahr 2007. Die NASA und andere Bundesbehörden baten den National Research Council, neue Instrumente und Messungen zur Erforschung der Erde aus dem Weltraum zu untersuchen und vorzuschlagen. Ihr Bericht (Decadal Survey genannt) empfahl eine Mission, die letztendlich zu den Komponenten A (erodierendes Sol) und C (Ring) der PACE-Mission führte. Der neue Ozeanfarbsensor wurde von einer Klimainitiative der NASA im Jahr 2010 inspiriert.
Im Jahr 2012 begannen Wissenschaftler und Ingenieure der NASA, grobe Ideen für PACE zu entwerfen, und im Jahr 2014 begann die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft, sich mit den Details zu befassen. Im Jahr 2015 begann NASA Goddard mit der Rekrutierung von Personal für die neue Mission – darunter Jeremy Waddell – und im Jahr 2016 gab die Agentur die offizielle Entwicklung der PACE-Mission bekannt.
Von diesem Moment im Jahr 2016, dem entscheidenden Entscheidungspunkt A, bis zur Markteinführung in dieser Woche haben Hunderte von Menschen Tausende von Arbeitsstunden investiert ... einschließlich monatelanger Arbeit während einer globalen Pandemie und dem methodischen und sorgfältigen Testen jeder Idee, jedes Designs und jeder Komponente.