Zwischen 2002 und 2017 lieferte die US/Deutsche GRACE Satellitenmission monatliche Zeitreihen von Schwerefeldmodellen, die den Massentransport im System Erde beschreiben. Diese Modelle werden von einer breiten Wissenschaftsgemeinschaft benutzt, um saisonale und sub-saisonale Variationen im kontinentalen hydrologischen Zyklus, Eismassenverluste in der Antarktis oder in Grönland oder Oberflächen- und Tiefenströmungen in den Ozeanen zu beobachten und zu analysieren. Seit 2018 wird diese Zeitreihe durch die GRACE Follow-on (GRACE-FO) Mission verlängert und umfasst nun mittlerweile mehr als 20 Jahre. GRACE-FO wurde gemeinsam in NASA/GFZ Partnerschaft realisiert und nun betrieben.  

Es herrscht ein breiter Konsens in der wissenschaftlichen Nutzergemeinschaft, dass diese Zeitreihen a) über mehrere Dekaden verlängert werden müssen, um die Plausibilität der bisher abgeleiteten klimabezogenen Trends und Variationen zu verbessern und b) dass gleichzeitig auch die räumliche und zeitliche Auflösung als auch die Messgenauigkeit weiter verbessert werden muss.

Aus diesem Grund hat das GFZ gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie der deutschen Industrie (Airbus Defence and Space GmbH und SpaceTech GmbH) und in enger Abstimmung mit JPL zwischen 2020 und 2022 verschiedene Studien zur Realisierung einer GRACE-FO Nachfolgemission durchgeführt mit dem primären Ziel, ab 2028 die Datenkontinuität zu sichern. Diese Mission heisst daher GRACE-C (Continuity) und wird wieder in enger Kooperation zwischen Deutschland und den USA realisiert werden. Start ist für Dezember 2028 geplant.  

Zur Erhöhung der räumlichen und zeitlichen Auflösung plant die ESA gemeinsam mit der NASA eine Mass change And Geosciences International Constellation (MAGIC). MAGIC wird aus einem Doppelpaar bestehen, wobei das polar-fliegende Paar GRACE-C sein wird und die ESA  ein weiteres inkliniert fliegendes Paar in 2032 beisteuern wird. Diese Next Generation Gravity Mission (NGGM) soll dann auch tiefer (ca. 400 km) als GRACE-C (Anfangsflughöhe ca. 500 km) fliegen um sensitiver für das Schwerefeldsignal zu sein und wird auch einen genaueren Beschleunigungsmesser für die Beobachtung der nicht-gravitativen Störkräfte haben.

Die Sektion 1.2 war und ist in verschiedenen nationalen und ESA-Studien involviert, die alle das Ziel hatten bzw. noch haben diese Datenkontinuität und erhöhte Auflösung zu realisieren. Dies sind und waren

• 2024-2026: “NGGM and MAGIC End-to-End Mission Performance Evaluation study” (ESA)
• 2021-2023: “Third Party Mission Science Study” (ESA)
• 2021-2023: “NGGM/MAGIC Science Support Study” (ESA)
• 2021-2023: “NGGM/MAGIC Phase A System Study” (ESA)
• 2022: “Phase-A Study GRACE-I” (BMBF)
• 2018: EE10 Call “MOBILE“ (ESA)
• 2016:  EE9 Call "E2.motion" (ESA, BMBF, DLR)
• 2013-2014: “NGGM-D” (DLR)
• 2009-2012: “Future Gravity Field Satellite Mission" (BMBF)
• 2009-2011: ITT “NG2" (ESA)
• 2010: EE8 “E.motion” (ESA)
• 2008-2010: Various GFZ-funded Research and Development Studies

Details zu diesen Studien sind auf den englischen Seiten zu finden.