TerraSAR-X - Deutschlands Radar-Auge im All



 Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X
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TerraSAR-X ist ein deutscher Erdbeobachtungssatellit. Als Nutzlast trägt er einen Radarsensor, der in verschiedenen Modi betrieben wird, um Aufnahmen mit unterschiedlichen Streifenbreiten, Auflösungen und Polarisationen zu ermöglichen. TerraSAR-X bietet dadurch Beobachtungsmöglichkeiten, die bisher aus dem All nicht verfügbar waren. Die Ziele der Mission sind die Bereitstellung von hochwertigen SAR-(Synthetic-Aperture-Radar-)Daten im X-Band für Forschung und Entwicklung sowie für wissenschaftliche und kommerzielle Anwendungen.

Mit dem erfolgreichen Start von TerraSAR-X am 15. Juni 2007 um 8.14 Uhr Ortszeit vom russischen Kosmodrom Baikonur (Kasachstan) hat die Kartierung der Erde in einer neuen Qualität begonnen. Während der folgenden fünf Jahre sollen neue und hochwertige Radarbilder der Erdoberfläche erstellt werden.

Auch bei Nacht und durch Wolken

Der Satellit umrundet die Erde in einer Höhe von 514 Kilometern auf einer polaren Umlaufbahn. Mit seiner aktiven Antenne liefert er unabhängig von Wetterbedingungen, Wolkenbedeckung und Tageslicht Radardaten mit einer Auflösung von bis zu einem Meter. TerraSAR-X hat am 7. Januar 2008 den operationellen Betrieb aufgenommen. Der gesamte Satellit ist sehr kompakt gebaut. Der fünf Meter lange Körper besitzt einen sechseckigen Querschnitt, seine primäre Nutzlast ist ein aktives Radar. Es ermöglicht, den Strahl senkrecht zur Flugrichtung in einem Schwenkbereich zwischen 20 und 60 Grad elektrisch zu verstellen, ohne den Satelliten selbst bewegen zu müssen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Es lassen sich aus der Flugbahn wesentlich mehr Ziele anpeilen als bei einem "festen" Radar.

Die Mission wird im Rahmen eines "Public Private Partnership (PPP)" zwischen dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Astrium GmbH durchgeführt. Die Gesamtkosten für Bau und Start des Satelliten belaufen sich auf 130 Millionen Euro. Davon trägt das DLR 102 Millionen Euro und das Raumfahrtunternehmen Astrium steuert Eigenmittel in Höhe von 28 Millionen Euro bei. Für die Entwicklung des Bodensegments und den Betrieb über fünf Jahre kommen noch einmal rund 55 Millionen Euro hinzu. 45 Millionen Euro zahlt das DLR, den Rest übernimmt Infoterra, eine eigens zum Zweck der Vermarktung gegründete Tochtergesellschaft von Astrium.

Deutsche Spitzenposition in der Erdbeobachtung

Die Anwendung der Daten für wissenschaftliche Zwecke obliegt dem DLR, das auch die Missionskonzeption und -durchführung sowie die Satellitensteuerung übernimmt. Alle verfügbaren Daten können registrierte Nutzer im DLR-Katalog EOWEB online (s. Link in der rechten Spalte) suchen. Wissenschaftler können Projektvorschläge beim DLR einreichen und erhalten Daten zu Kopierkosten. Der Vertrieb für kommerzielle Anwendungen erfolgt durch die Infoterra GmbH. Dabei soll die gesamte verfügbare Aufnahmekapazität des Satelliten je zur Hälfte der Wissenschaft und der Industrie zugute kommen.

Mit TerraSAR-X werden aus früheren Radar-Missionen gewonnene Techniken und Erkenntnisse ausgebaut und systematische Langzeitbeobachtungen vorgenommen. So ist etwa die Beobachtung der Vegetation von herausragender Bedeutung für menschliches Leben. Präzise und aktuelle Information über die Verteilung, Zusammensetzung und Änderung von Vegetationsarten ist die Basis für viele Anwendungen. Eines der herausragenden Merkmale von TerraSAR-X ist die hohe räumliche Auflösung, die bisher bei keinem zivilen Radarsystem erreicht wurde. Diese ermöglicht es den Wissenschaftlern, detaillierte Bodenmerkmale, zum Beispiel die Unterscheidung verschiedener Feldfrüchte, für eine bessere Klassifizierung einzubeziehen.

TerraSAR-X auf einen Blick: 

Größe: 4,88 Meter
Durchmesser: 2,4 Meter
Gewicht beim Start: 1.230 Kilogramm
davon Nutzlast: ca. 400 Kilogramm
Radarfrequenz: 9,65 Gigahertz
Energieverbrauch: 800 Watt (gemittelt)
Auflösung: 1 Meter, 3 Meter, 16 Meter (abhängig von der Bildgröße)
Trägerrakete: Dnepr 1 (ehemals SS-18)
Start: 15. Juni 2007, 4:14 Uhr MESZ
Startplatz: Baikonur, Kasachstan
Höhe der Umlaufbahn: 514 Kilometer
Neigungswinkel gegen Äquator: 97,4 Grad (sonnensynchron)
Lebensdauer: mindestens 5 Jahre

 Satellitenmission TanDEM-X
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Deutschland schreitet bereits weiter voran: TanDEM-X (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement), ein zweiter, nahezu baugleicher Satellit, soll in der ersten Hälfte 2010 starten und in dieselbe Umlaufbahn wie TerraSAR-X gebracht werden. Gebaut wird der Satellit ebenfalls im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft. TanDEM-X soll zusätzliche, innovative Datenprodukte, insbesondere ein hochgenaues digitales Höhenmodell der Erdoberfläche, liefern. Mit TanDEM-X wird der einzigartige Ansatz des deutschen Erdbeobachtungsprogramms zur Kommerzialisierung in einer Partnerschaft fortgesetzt, der mit dem Projekt TerraSAR-X erfolgreich begonnen wurde. Mit der Mission TanDEM-X nutzen die Wissenschaftler die einmalige Gelegenheit eines parallelen Betriebs mit dem TerraSAR-X-Satelliten: Im engen Formationsflug soll ein strategisch bedeutsames und für zahlreiche Nutzer notwendiges globales Höhenmodell erstellt werden – und dies in bisher noch nicht erreichter Qualität. Der Start von TanDEM-X ist für die erste Hälfte 2010 vorgesehen.

Das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme sowie das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung und die DLR-Einrichtung Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum bilden gemeinsam das "SAR-Center of Excellence". Die beteiligten Institute ergänzen sich durch eine Abdeckung aller Bereiche: von der Sensortechnik und Missionsauslegung über die hochgenaue operationelle Prozessierung bis hin zu den veredelten Nutzerprodukten. So sind diese Institute zusammen mit dem Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum des DLR bei TerraSAR-X auch zuständig für den Aufbau des Bodensegmentes sowie den fünfjährigen Satellitenbetrieb.


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TerraSAR-X-Broschüre (http://www.dlr.de/Portaldata/64/Resources/dokumente/TSX_brosch.pdf)
Broschüre: TerraSAR-X (http://www.dlr.de/Portaldata/1/Resources/forschung_und_entwicklung/missionen/terrasar_x/TSX_brosch.pdf)
IGNITION 2004 - TerraSAR-X (http://www.dlr.de/Portaldata/1/Resources/forschung_und_entwicklung/missionen/terrasar_x/Ignition.pdf)
Nutzungsbedingungen für wissenschaftliche Anwender (http://www.dlr.de/Portaldata/1/Resources/forschung_und_entwicklung/missionen/terrasar_x/TSX_User_Licence_1.1.pdf)