Die meisten Satelliten empfangen elektromagnetische Strahlung.Dazu zählen Licht-, Radio- und Mikrowellen außerdem Infrarot- und ultraviolette Strahlung. Um das »System Erde« besser zu verstehen, messen Wissenschaftler auch das Magnet- und das Schwerefeld der Erde. Änderungen werden mit speziellen Sensoren wie Magnetometern, Beschleunigungsmessern oder mit Laser und Radar durch hochgenaue Entfernungsbestimmungen erfasst.

Doch natürliche Systeme sind auch natürlichen Schwankungen unterworfen. Äußere Einwirkungen – angefangen von der sich verändernden Sonneneinstrahlung bis hin zu den Gezeiten – können die Messungen stören. So wird das Schwerefeld der Erde durch die ungleichmäßige Verteilung von Massen im Inneren unseres Planeten beeinflusst. Bei Magnetfeldmessungen müssen Wissenschaftler zum Beispiel zunächst die inneren von den äußeren Einflüssen unterscheiden. Erst dann kann mit großer Wahrscheinlichkeit gesagt werden, ob eine Anomalie des Magnetfeldes beispielsweise auf ein Rohstoffvorkommen hinweist.

Wissenswert: Mit der Satellitenmission »GRACE« wurde erstmals ein Formationsflug durchgeführt. Zwei baugleiche Satelliten – »Tom und Jerry« – fliegen seit 2002 in kurzem Abstand zueinander um die Erde. Mit Mikrowellen messen sie kontinuierlich den gegenseitigen Abstand. Beschleunigt oder bremst einer der beiden, so ist dies auf Änderungen des Schwerefeldes der Erde zurückzuführen. Durch die geringe Distanz entsteht so eine hochpräzise Karte der Erdanziehung.