VLBI Beobachtungen zu Genesis für verbesserte Referenzrahmen

Präzise Positionen und Geschwindigkeiten von global verteilten Beobachtungsstationen realisieren geodätische Referenzrahmen. Diese Referenzrahmen sind für jede Art von Positionierung und Navigation auf der Erde und im Weltraum, sowie für die Beobachtung von kleinsten Veränderungen, wie die Deformation der Erde und des Anstiegs des Meeresspiegels von außerordentlicher Bedeutung. Bei einem mittleren globalen Meeresspiegelanstieg von 3 bis 4 Millimetern pro Jahr muss der terrestrische Referenzrahmen mindestens eine Größenordnung genauer sein um den Anstieg zuverlässig zu bestimmen. Mit den derzeitigen geodätischen Möglichkeiten beträgt die Stabilität des terrestrischen Referenzrahmens allerdings nur etwa einen halben Millimeter pro Jahr, was den größten Beitrag zur Unsicherheit bei der Bestimmung des Meeresspiegelanstiegs darstellt. Bei der Ministerkonferenz 2022 der European Space Agency (ESA) wurde die Mission Genesis für einen Start in 2028 bewilligt. Dieser Satellit wird die Erde auf einer Höhe von 6000 Kilometern umrunden und mit allen geodätischen Weltraumverfahren ausgestattet sein, d.h. mit Empfängern für die Global Navigation Satellite Systems (GNSS) und das System Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS), mit einem Retroreflektor für Satellite Laser Ranging (SLR) und - als absolute Neuheit - mit einem speziellen Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Transmitter. Im Standardmodus beobachten VLBI Radioteleskope extragalaktische Radioquellen, zumeist Quasare, welche Milliarden von Lichtjahren entfernt sind. Im Rahmen der ESA-Mission Genesis wird der Satellit nun mit einem Sender ausgestattet, der ein vergleichbares Rauschen zu Quasaren in breiten Frequenzbändern aussendet und damit erstmals hochpräzise VLBI Beobachtungen zu Satelliten ermöglicht. Diese Entwicklung erlaubt eine neue Art der Beobachtung mit großen Möglichkeiten und Herausforderungen. Das Projekt VLBI2Genesis untersucht genau diese wissenschaftlichen Möglichkeiten und technischen Herausforderungen der Genesis Mission aus der Sicht der VLBI. An der TU Wien verfügen wir über einzigartige Werkzeuge und Erfahrung, um innovative und wertvolle Beiträge zur bestmöglichen Erzeugung und Verwendung der VLBI Beobachtungen zu liefern. Außerdem werden wir Konzepte zu Beobachtungsstrategien entwickeln, um den Nutzen für terrestrische Referenzrahmen zu maximieren. Schließlich untersuchen wir die Ableitung neuer Parameter, welche bisher noch nicht mit der VLBI bestimmt werden konnten, wie zum Beispiel die Position des Massenzentrums der Erde. Zusammenfassend kann man festhalten, dass die Genesis Mission eine großartige Gelegenheit für eine Generation an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern darstellt, um wesentliche Fortschritte auf dem Gebiet der Geodäsie und insbesondere auf dem Gebiet der terrestrischen Referenzrahmen zu erzielen.