Normalerweise funken Satelliten schöne Bilder zur Erde - Aufnahmen, die den Planeten im besten Licht erstrahlen lassen. Der europäische Forschungssatellit Goce ist anders. Er hat gerade das wahrscheinlich hässlichste Bild des Planeten übermittelt. Und als sei das noch nicht genug, preisen seine Forscher die Aufnahmen auch noch als "wahre Form der Erde".
Der blaue Planet ist demnach ein ziemlicher Kartoffelkopf: platt an den Polen, übersät mit Pickeln, voller Dellen und Beulen rund um seinen dicken Bauch. Zur Ehrenrettung der Erde muss man sagen, dass Goce den Planeten nicht im sichtbaren Licht fotografiert hat.
Der Satellit hat vielmehr ein Bild des Schwerefelds erstellt. "Dank Goce haben wir nun die besten Gravitationsdaten, die jemals aus dem Weltall aufgenommen wurden", sagt Roland Pail, Geophysiker an der Technischen Universität München, an der gestern die neuesten Ergebnisse der Mission vorgestellt wurden.
Geoid nennen die Wissenschaftler das, was Goce nun abgeliefert hat. Es ist eine Art Globus der Gravitation - und die schwankt von Ort zu Ort beträchtlich: Auf hohen Bergen fällt sie schwächer aus, da deren Gipfel weiter vom Erdmittelpunkt entfernt sind als die Ozeane. Lagern allerdings große Mengen dichten Gesteins unter der Oberfläche, steigt die Anziehungskraft wieder an. Auch die Rotation macht sich bemerkbar: Da die Erde abgeplattet ist, bringt ein Mensch am Nordpol etwa 350 Gramm mehr auf die Waage als am Äquator.
Goce hat diese Unterschiede sichtbar gemacht. Seine Sensoren merken, wie stark das Gravitationsfeld der Erde beim Überflug eines bestimmten Ortes an dem 1100 Kilogramm schweren Satelliten zerrt. Sie sind dabei äußerst genau, nicht einmal ein Millionstel eines Millionstels der Anziehungskraft auf der Erdoberfläche entgeht ihnen. "Damit könnten wir noch die Kraft messen, die eine herabfallende Schneeflocke auf einen Supertanker ausübt", sagt Volker Liebig, Direktor des Erdbeobachtungsprogramms der europäischen Raumfahrtagentur Esa.
Das neue, hochgenaue Geoid soll Wissenschaftler und Ingenieure in vielfältiger Weise unterstützen. Erstmals könnte mit seiner Hilfe eine globale Referenzfläche für die Messung von Höhen entstehen. Bislang gibt es weltweit 200 verschiedene Systeme, die Normalnull allesamt unterschiedlich definieren. Bei Brücken zwischen Deutschland und der Schweiz oder dem Tunnel unter dem Ärmelkanal ist es dadurch immer wieder zu Abweichungen gekommen.
Aus der Differenz zwischen einem idealisierten Ozean, der allein aufgrund der Schwerkraft entstehen müsste, und dem realen Meeresspiegel lassen sich zudem Strömungen errechnen. Rory Bingham, Meeresforscher an der Universität von Newcastle, zeigte in München erste Goce-Bilder, auf denen der Golfstrom als deutlicher roter Fleck zu erkennen ist - mit all seinen Verästelungen.
Auch Japans Version des Golfstroms, die in einer Entfernung von 200 Kilometern am havarierten Atomkraftwerk von Fukushima vorbeifließt, ist klar auszumachen. "Noch ist unklar, welchen Einfluss diese Strömung auf die Verteilung radioaktiver Partikel haben könnte", sagt Bingham, "aber eine genaue Kenntnis der Strömungsverhältnisse ist äußerst hilfreich, um eine möglich Verschmutzung zu verfolgen."
Goces Daten sollen außerdem helfen, die Ursachen von Erdbeben besser zu verstehen. Wie alle Unregelmäßigkeiten in der Erdkruste sind auch die Kontinentalplatten auf den Gravitationskarten deutlich zu erkennen. "Mit Goce ist es uns möglich, in die Erde zu schauen und eine Idee der dort ablaufenden Prozesse zu bekommen", sagt Roland Pail.
Ursprünglich sollte die Mission bereits im April enden. Mit einer Flughöhe von lediglich 260 Kilometern ist Goce - im Vergleich zu anderen Satelliten - ein echter Tiefflieger. Entsprechend stark zerren die Reste der Erdatmosphäre an ihm, die in dieser Höhe noch zu spüren sind. "Zum Glück hatten wir in der Sonne zuletzt eine starke Verbündete", sagt Volker Liebig. Da deren Aktivitäten gering ausfielen, musste wenig Treibstoff für Bahnkorrekturen in der schwankenden Restatmosphäre verbraucht werden.
Auch sonst erfreut sich der Satellit guter Gesundheit, weshalb Goces Mission bis Ende 2012 verlängert worden ist - genug Zeit, um noch mehr Dellen, Beulen und Unreinheiten auf der Kartoffel namens Erde zu finden.