Vega-C bringt Europas FLEX und Sentinel-3C ins All, um Pflanzen und Ozeane zu beobachten

Eine Avio-Rakete des Typs Vega-C hob am späten Abend des 14. September Ortszeit vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana ab und brachte zwei europäische Erdbeobachtungssatelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn in rund 820 Kilometern Höhe. Die als VV30 bezeichnete Mission setzte zuerst den Copernicus-Satelliten Sentinel-3C aus und etwa eine Stunde später den FLEX-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation. Beide meldeten, dass sie in gutem Zustand sind, laut Spaceflight Now und ESA.

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Der Start vom Vega-Startkomplex erfolgte um 22:21 Uhr Ortszeit am 14. September, also um 03:21 MESZ am 15. September. Es war der achte Flug einer Vega-C, der zweite des Jahres 2026 und der zweite, den Avio allein und nicht gemeinsam mit Arianespace durchführte. Die Missionsanmerkung von Avio setzte das Paar in eine Umlaufbahn in rund 820 Kilometern Höhe und mit 98,6 Grad Neigung, wobei die vollständige Aussetzungssequenz vom Start bis zum Freigeben des letzten Satelliten 116 Minuten dauerte.

Der Blick auf den Ozean

Sentinel-3C ist mit 1.143 Kilogramm die schwerere Nutzlast und der dritte Satellit der Sentinel-3-Reihe. Er ist gebaut, um Höhe und Temperatur der Meeresoberfläche, die Meeresfarbe, die Landoberflächentemperatur und atmosphärische Aerosole zu messen und Waldbrände anhand ihrer Strahlungsleistung nahezu in Echtzeit zu erkennen. Die Europäische Kommission besitzt die Mission, EUMETSAT betreibt den Satelliten, und ESA und Thales Alenia Space lieferten die Hardware.

Sentinel-3C trägt dieselbe Instrumentenausstattung wie seine Geschwister: ein Radiometer für See- und Landoberflächentemperatur, ein Instrument für Ozean- und Landfarbe, ein Dual-Frequenz-Radaraltimeter, ein Mikrowellenradiometer, einen Laser-Retroreflektor und ein DORIS-Paket zur Bahnbestimmung. Zusammen decken sie die Topografie der Meeresoberfläche, See- und Landtemperatur, Meeresfarbe und Aerosole ab, weshalb ein einziger Satellit Wettervorhersage, maritime Sicherheit, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft und Katastrophenhilfe speist statt einer einzelnen wissenschaftlichen Frage.

Seine beiden Vorgänger, Sentinel-3A und Sentinel-3B, starteten 2016 und 2018 auf russischen Rokot-Raketen. Beide haben inzwischen ihre Auslegungslebensdauer von 7,5 Jahren überschritten, und Sentinel-3C soll Sentinel-3A übernehmen, sobald dieser seine Inbetriebnahmephase abgeschlossen hat. Sentinel-3D soll Sentinel-3B im Jahr 2029 ersetzen, womit die Sentinel-3-Reihe bis ins nächste Jahrzehnt hinein ununterbrochen bleibt.

„Dieser Start sichert, dass dieser essentielle Dienst und die zugehörigen Datensätze weit bis in die 2030er Jahre fortgeführt werden können, und gerade bei der Bewertung von Klimafolgen ist diese lange Kontinuität der Daten wirklich wichtig", sagte EUMETSAT-Generaldirektor Phil Evans in einem Briefing vor dem Start. Er wies darauf hin, dass etwa 30 Millionen Europäer in Küstenüberschwemmungsgebieten leben, die dem Meeresspiegelanstieg ausgesetzt sind, den er als sich beschleunigend beschrieb.

Das Leuchten der Pflanzen messen

FLEX, kurz für Fluorescence Explorer, ist mit 397 Kilogramm der leichtere Satellit und die achte Mission aus der Earth-Explorer-Reihe der ESA. Sein einziges Instrument ist ein Spektrometer namens FLORIS, das im Bereich von 500 bis 780 Nanometern arbeitet und die schwache Fluoreszenz erkennt, die Pflanzen während der Photosynthese abgeben. Dieses Leuchten ist für das Auge unsichtbar, verrät aber, wie aktiv die Vegetation arbeitet, weshalb die ESA die Mission als Weg beschreibt, die Pflanzengesundheit zu bewerten und zu verfolgen, wie Kohlenstoff und Wasser zwischen Pflanzen und Atmosphäre wandern.

Das Signal ist schwach, weshalb die Mission ein eigenes Spektrometer statt eines Allzweck-Bildgebers brauchte und weshalb FLEX nur ein Instrument trägt. Thales Alenia Space baute beide Satelliten als Hauptauftragnehmer, mit einer Gruppe europäischer Firmen, die die Instrumente lieferten. FLEX ist der achte Earth Explorer, eine Reihe von ESA-Missionen, die eher nach wissenschaftlicher Neuheit als nach operationeller Kontinuität ausgewählt werden, und der erste davon, der die Photosynthese direkt aus der Umlaufbahn misst.

FLEX soll etwa einen Kilometer von Sentinel-3C entfernt fliegen, nah genug, dass das Pflanzensignal und der atmosphärische Kontext zusammen gelesen werden können. Simonetta Cheli, bei der ESA Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme, sagte, diese Paarung sei der Grund gewesen, beide Satelliten auf dieselbe Rakete zu setzen. „Sie werden einen Kilometer voneinander entfernt fliegen, mit einigen Minuten, ich würde sagen Sekunden Abstand", sagte sie, und fügte hinzu, FLEX habe eine Wiederkehrzeit von 27 Tagen und eine geplante Lebensdauer von dreieinhalb Jahren.

Eine gemeinsame Mitfahrgelegenheit und ein zurechtgerücktes Budget

Zwei Satelliten auf eine Rakete zu setzen, ist eine bewusste Verschiebung für Europas Erdbeobachtungsprogramm. Statt eine Trägerrakete für ein einzelnes Raumfahrzeug zu reservieren, saß Sentinel-3C über FLEX auf einem Sekundärnutzlastadapter namens Vespa, wobei Sentinel-3C zuerst ausgesetzt wurde und FLEX folgte, nachdem die Oberstufe manövriert hatte. Avio hat mit der Vega-Familie inzwischen fünf Sentinel-Satelliten in die Umlaufbahn gebracht und mit der Vega-C drei ESA-Wissenschaftsmissionen. Copernicus-Daten sind frei und offen für öffentliche und private Nutzer, was mit dazu beiträgt, dass das Programm mehrere Haushaltszyklen überstanden hat; die Europäische Kommission besitzt die Sentinels und präsentiert sie als Infrastruktur für Katastrophenschutz und Klimapolitik ebenso wie für die Forschung.

Der Start ist auch ein bescheidener Schritt für Europas Startautonomie. Die Vega-C ist 34,8 Meter hoch, kann etwa 2.300 Kilogramm in eine Referenz-Polarumlaufbahn bringen, gegenüber rund 1.500 Kilogramm der ursprünglichen Vega, und teilt ihr P120C-Triebwerk der ersten Stufe mit den Boostern der Schwerlastrakete Ariane 6. Sie kehrte im Dezember 2024 nach einer zweijährigen Sperre zurück, die auf einen Fehlstart von 2022 folgte, und ist 2026 nun zweimal geflogen. Der erste dieser Flüge trug im Mai die Smile-Mission.

Europa hat das vergangene Jahrzehnt damit verbracht, sich unabhängigen Zugang zum Weltraum zu sichern, nachdem es für manche Missionen auf russische Trägerraketen angewiesen war. Vega-C und Ariane 6 sind die zwei Säulen dieses Bemühens, und beide hatten schwierige Anfänge. Der Wert eines Flugs wie VV30 liegt weniger in den einzelnen Satelliten als im Beleg, dass die kleinere Rakete institutionelle Nutzlasten in einem verlässlichen Takt tragen kann, was Kunden brauchen, die Konstellationen und Wissenschaftsmissionen planen, bevor sie sich festlegen.

„Für uns ist ein wichtiger Schritt auch die Vorbereitung des nächsten mehrjährigen Finanzrahmens, also des Budgets der Europäischen Union ab 2028", sagte Mauro Facchini, Leiter der Erdbeobachtungseinheit der Europäischen Kommission. Er sagte, sechs Copernicus-Erweiterungsmissionen seien in Entwicklung und sollen ab 2027 starten, wobei die CO2M-Kohlenstoffmonitoring-Satelliten Priorität hätten.

Was der Start nicht klärt

Keiner der beiden Satelliten ist bereits im operationellen Betrieb. Beide werden Monate mit Inbetriebnahme und Kalibrierung verbringen, bevor ihre Daten in den Routinebetrieb eingehen; der Start bestätigt also, dass die Hardware im Orbit ist, nicht dass Daten fließen. FLEX hat etwa 30 Kilogramm Treibstoff an Bord und muss davon rund die Hälfte für einen Deorbit-Burn am Ende seiner Lebensdauer zurückhalten, was die Missionsverantwortlichen dazu anhält, mit dem Rest sparsam umzugehen.

Die praktischen Folgen werden leicht unterschätzt. Schädliche Algenblüten, der Meeresspiegelanstieg, Dürre und Waldbrände zeigen sich zuerst in der Art von Daten, die Sentinel-3 seit einem Jahrzehnt liefert, und Behörden, Forschende und Versicherungen haben darauf Dienste aufgebaut. Eine Lücke in der Aufzeichnung würde diese Dienste nicht stoppen, aber die Trends, die sie verfolgen, schwerer lesbar machen, weshalb ein Ersatzsatellit ebenso ein operationelles Ereignis ist wie ein wissenschaftliches.

Die Ergebnisse, die am meisten zählen, liegen noch vor uns. Für Sentinel-3C ist die Prüfung eine lückenlose Übergabe von Sentinel-3A in der Qualität, auf die sich Klima- und Wetterdienste verlassen. Für FLEX ist die Prüfung, ob FLORIS die Fluoreszenzkarten in der Auflösung liefert, mit der die Mission verkauft wurde. Wenn ja, hat Europa eine neue und unabhängige Beleglinie dafür, wie sich die Landkohlenstoffsenke im Zuge der Erwärmung verhält.

Was zu beobachten ist

Beobachten Sie die Inbetriebnahmeberichte und die ersten Sentinel-3C-Produkte, die in den Copernicus-Strom eingehen, denn der Wert der Mission ist die Kontinuität und nicht ein einzelnes Bild. Bei FLEX ist der Meilenstein die erste globale Karte der Vegetationsfluoreszenz, deren Verlässlichkeit Monate der Kalibrierung braucht. Und beobachten Sie die Budgetlinie: Die Finanzierungsentscheidung, auf die Facchini verwiesen hat, wird prägen, ob die derzeit in Entwicklung befindlichen Erweiterungsmissionen tatsächlich die Startrampe erreichen.

Bild: FLEX und Sentinel-3 im Orbit, eine ESA-Illustration via Wikimedia Commons, lizenziert unter CC BY-SA 3.0 IGO.