Die Satelliten laufen in 220 Kilometern Abstand über ihre Bahn – mit Laserstrahlen wird ihr Abstand auf einen Atomdurchmesser genau gemessen. Der vorausfliegende Satellit spürt eine etwas stärkere oder schwächere Anziehungskraft früher als der nachfolgende. Der Überflug eines Gebirges oder dicken Eispanzers führt genauso zu einer minimalen Veränderung des Abstands wie ein steigender oder sinkender Grundwasserpegel.
Jeden Monat erstellt das GRACE-Team am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover Schwerekarten der Erde. Sie zeigen, wo die Anziehungskraft stärker oder schwächer als üblich ist. So lassen sich viele Effekte des Klimawandels direkt erkennen – etwa Veränderungen im Grundwasser oder im Meeresspiegel.
Die Satelliten, erbaut bei Airbus in Friedrichshafen, sind Meisterstücke der Ingenieurskunst. Einmal hat das GRACE-Team über 60 Tage am Stück gemessen. Während dieser Zeit haben die Satelliten mehr als 1500mal die Erde umrundet und dabei gut 60 Millionen Kilometer zurückgelegt. Dennoch ging die Laserverbindung nie verloren.
Die beiden GRACE-Follow-Ons werden noch etliche Jahre die Erde umrunden, sich perfekt im Laserauge behalten – und so den Zustand unseres Planeten buchstäblich erfühlen.