23. November 2017
Helmholtz-Allianz "Fernerkundung und Dynamik des Erdsystems" (EDA) präsentiert Forschungsergebnisse

Zu­kunfts­per­spek­ti­ven Tan­dem-L

Er­öff­nung durch DLR-Vor­stands­mit­glied Prof. Dit­tus
Bild 1/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Eröffnung durch DLR-Vorstandsmitglied Prof. Dittus

Die High­light-Ver­an­stal­tung der Helm­holtz-Al­li­anz EDA am 23. No­vem­ber 2017 in Ber­lin wur­de durch Prof. Dr. Hans­jörg Dit­tus, DLR-Vor­stand für Raum­fahrt­for­schung und -tech­no­lo­gie, er­öff­net.
Po­di­ums­dis­kus­si­on
Bild 2/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Podiumsdiskussion

Im Bild (von links nach rechts): Ul­rich Bo­bin­ger, Prof. Dr. Al­ber­to Mo­rei­ra (DLR), Dr. Ed­na Rö­dig (Helm­holtz-Zen­trum für Um­welt­for­schung), Dr. Oli­ver Bens (Helm­holtz-Zen­trum Pots­dam), Prof. Dr. An­ge­li­ka Hum­bert (AWI Bre­mer­ha­ven), Prof. Dr. Hans­jörg Dit­tus (DLR), Prof. Dr. Ge­org Teutsch (Helm­holtz-Zen­trum für Um­welt­for­schung).
Die Tan­dem-L-Sa­tel­li­ten mit großen ent­falt­ba­ren Re­flek­to­r­an­ten­nen im For­ma­ti­ons­flug
Bild 3/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Die Tandem-L-Satelliten mit großen entfaltbaren Reflektorantennen im Formationsflug

Tan­dem-L ist ein Vor­schlag für ei­ne hoch­in­no­va­ti­ve Sa­tel­li­ten­mis­si­on zur glo­ba­len Be­ob­ach­tung von dy­na­mi­schen Pro­zes­sen auf der Erd­ober­flä­che in ei­ner bis­her nicht er­reich­ten Qua­li­tät und Auf­lö­sung.
De­for­ma­ti­ons­kar­te: Ne­pal Erd­be­ben 2015
Bild 4/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Deformationskarte: Nepal Erdbeben 2015

Die mit­tels Ra­dar­da­ten er­stell­te De­for­ma­ti­ons­kar­te zeigt Ver­schie­bun­gen von bis zu zwei Me­tern im Ge­biet rund um Kath­man­du in Ne­pal nach dem Erd­be­ben 2015.
Bio­mas­se-Kar­te: Ama­zo­nas Re­gen­wald
Bild 5/7, Credit: ödig et al. 2017, Global Ecology and Biogeography.

Biomasse-Karte: Amazonas Regenwald

Hoch­auf­lö­sen­de Bio­mas­se­kar­te vom Ama­zo­nas-Re­gen­wald und Häu­fig­keits­ver­tei­lun­gen (rechts) für 1 Ki­lo­me­ter Auf­lö­sung bzw. 40 Me­ter Auf­lö­sung durch Ver­knüp­fung von Fer­ner­kun­dung und Ve­ge­ta­ti­ons­mo­del­lie­rung.
To­mo­gra­phie: Re­gen­wald­ge­biet Lopé in Ga­bun
Bild 6/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Tomographie: Regenwaldgebiet Lopé in Gabun

Die Ra­dar-To­mo­gra­phie gibt die drei­di­men­sio­na­le Struk­tur des Re­gen­wal­des wie­der. Die wei­ße Li­nie oben zeigt den Ver­lauf der Baum­kro­nen und so­mit die Hö­he des Wal­des. Die wei­ße Li­nie un­ten stellt den Wald­bo­den dar. Die un­ter­schied­li­che Stär­ke der Ra­dar-Rückstreu­ung von schwach (blau) bis stark (rot) zeigt die räum­li­che Ver­tei­lung von Bäu­men, ih­ren Stäm­men und Äs­ten – das Ra­dar­si­gnal bil­det da­bei den Be­reich vom Wald­bo­den bis zu den Baum­kro­nen ab.Das Bild ba­siert auf Ra­dar­da­ten, die mit dem flug­zeug­ge­tra­ge­nen DLR-Ra­dar­sys­tem "F-SAR" auf­ge­nom­men wur­den, im Rah­men der wis­sen­schaft­li­chen Mess­kam­pa­gne "AfriSAR" im Fe­bru­ar 2016.
Radar­bild: Rus­sel­glet­scher in Grön­land
Bild 7/7, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Radarbild: Russelgletscher in Grönland

Po­la­ri­me­tri­sche L-Band-SAR-Auf­nah­me des Rus­sel­glet­scher in Grön­land.

  • Prognosen zum Klimawandel sollen mit Hilfe neuartiger Satellitenprodukte verbessert werden
  • Tandem-L Satellitenmission könnte dringenden Informationsbedarf zur Bewältigung globaler Herausforderungen decken
  • Schwerpunkte: Klimawandel, Erdbeobachtung, Radartechnologie, Big Data

Die globalen Herausforderungen unserer Zeit reichen von Klimawandel und Umweltzerstörung – über Ressourcenknappheit und Bevölkerungswachstum – bis hin zu abnehmender Biodiversität. Probleme, für die auch in Deutschland dringend Lösungen gefunden werden müssen. Einen wissenschaftlichen Beitrag leistet dazu die Helmholtz-Allianz "Fernerkundung und Dynamik des Erdsystems" (EDA), das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) federgeführt wird. Ziel der Forschungsallianz ist es, mit Hilfe von neuartigen Satellitenprodukten akkurate Prognosen zum Klimawandel und anderen Umweltprozessen aufzustellen. Dies soll Politik und Gesellschaft befähigen, die bestmöglichen Handlungsentscheidungen zu treffen – auf lokaler, regionaler wie auch globaler Ebene. Im Fokus der Arbeiten steht "Tan­dem-L", ein Vorschlag für eine neue deutsche Radarsatellitenmission:

"Mit dem Radarsatellitensystem Tandem-L werden wir in der Lage sein, die Veränderungen der Erde im Wochenrhythmus zu erfassen. Aufgrund seiner neuartigen Abbildungstechniken und enormen Aufnahmekapazität wird Tandem-L entscheidend zu einem besseren Verständnis des Systems Erde und seiner Dynamik beitragen", so Prof. Dr. Hansjörg Dittus, Vorstand des DLR für Raumfahrtforschung und -technologie.

Anlässlich des fünfjährigen Jubiläums stellte die Helmholtz-Allianz EDA am 23. November 2017 in Berlin die wichtigsten Forschungsergebnisse vor und gab einen Ausblick für Deutschland im Bereich Klimaschutz und Erdbeobachtung. Die Allianz der rund 140 internationalen Wissenschaftler ist weltweit einmalig – dank ihrer interdisziplinären Zusammensetzung und ihres umfassenden Forschungsspektrums. Der Einladung von EDA folgten mehr als 100 hochrangige Vertreter aus Politik, Industrie und Wissenschaft.

Informationslücken schließen

Die Erde ist ein dynamisches und hochkomplexes Ökosystem – ihre vielfältige Austauschprozesse sind auch heute noch nicht gänzlich verstanden. Die vorgeschlagene Satellitenmission Tandem-L soll keine Rohdaten, sondern bereits veredelte Informationsprodukte liefern, die für wissenschaftliche Prognosen zum Klimawandel dringend notwendig, aber bisher nicht verfügbar sind. Nutzer können die fertigen Satellitenprodukte dann direkt in ihre Vorhersagemodelle integrieren. Dazu gehören etwa die globale Vermessung von Wäldern im Jahresverlauf zur Bestimmung der Biomasse, die Analyse von Gletscherbewegungen oder die Überwachung regionaler Wasserressourcen.

Insgesamt 24 einzigartige Produkte haben die EDA-Wissenschaftler erarbeitet und die Algorithmen zur Bestimmung der verschiedenen Parameter der Bio-, Geo-, Kryo- und Hydrosphäre entwickelt. Eine Leistung, die nur durch die Verknüpfung der Expertise von Radar-Fernerkundungsspezialisten, von Naturwissenschaftlern und Modellierern in der Allianz erreicht werden konnte.

"Bei der Entwicklung der Informationsprodukte wollten wir gleich Verbindungen zwischen den verschiedenen Erdsystemen bilden, anstatt uns nur einzeln auf die Bereiche zu konzentrieren. Ich freue mich, dass wir diese Herausforderung gemeistert haben. Wir konnten in den letzten fünf Jahren nicht nur Satellitenprodukte definieren und entwickeln, sondern auch eine gemeinsame Sprache finden. Die Anforderungen der Anderen verstehen zu lernen hat zum Erfolg der Allianz entscheidend beigetragen", erklärt Prof. Dr. Irena Hajnsek, wissenschaftliche Koordinatorin der Helmholtz-Allianz EDA, von der ETH Zürich und dem DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme.

Ausblick Tandem-L

Die Forschungsallianz rund um das DLR bereitet damit den Weg für eine neue Generation von Satelliten und Sensoren – mit der Fähigkeit, die Erdoberfläche in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung dreidimensional abzubilden und Strukturen tomographisch zu erfassen. Die Bildgebungstechnologie der Tandem-L-Mission soll neue Maßstäbe in der Erdbeobachtung setzen und damit einen wirkungsvollen Beitrag zur Bewältigung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen leisten – national wie auch international.

"Es ist zu erwarten, dass Tandem-L zu innovativen Geoinformationsprodukten und Dienstleistungen führt, die das Fundament für künftige nationale und internationale Beobachtungen sowie die kontinuierliche Überwachung des Erdsystems und dessen Veränderungen legen werden. Mit dieser Vision arbeiten wir seit Beginn unserer Allianz und wollen in den nächsten Jahren mit großer Begeisterung und viel Innovationskraft einen entscheidenden Beitrag zu ihrer Verwirklichung leisten", so Prof. Dr. Alberto Moreira, Direktor des DLR-Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme und Principal Investigator der Helmholtz-Allianz EDA.

Der Wissenschaftsrat stellte Tandem-L im Juli 2017 eine positive Bewertung aus und hob in seinem Gutachten hervor, dass der Hightech-Standort Deutschland durch die innovative Technologieplattform substanziell gestärkt würde. Derzeit findet die forschungspolitische Bewertung des Missionsvorschlags statt. Die Entscheidung bezüglich der Realisierung von Tandem-L wird voraussichtlich im März 2018 bekanntgegeben.

Über die Allianz

Die Helm­holtz-Al­li­anz "Fer­ner­kun­dung und Dy­na­mik des Erd­sys­tems"(EDA) wurde 2012 gegründet und ist eine Forschungsallianz mit 140 interdisziplinären Wissenschaftlern aus acht Helmholtz-Zentren, acht Universitäten, drei außeruniversitären Forschungsinstituten, einer Bundesforschungsanstalt sowie zwei internationalen Organisationen. Die Koordination und Projektleitung der Helmholtz-Allianz wird vom Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Ober­pfaf­fen­ho­fen durchgeführt.

Kontakt
  • Bernadette Jung
    Kom­mu­ni­ka­ti­on Ober­pfaf­fen­ho­fen, Weil­heim, Augs­burg
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Po­li­tik­be­zie­hun­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­on
    Telefon: +49 8153 28-2251
    Fax: +49 8153 28-1243
    Münchener Straße 20
    82234 Weßling
    Kontaktieren
  • Prof. Dr.-Ing. Alberto Moreira
    Di­rek­tor
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Hoch­fre­quenz­tech­nik und Ra­dar­sys­te­me
    Telefon: +49 8153 28-2306
    Münchner Straße 20
    82234 Oberpfaffenhofen-Weßling
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  • Prof. Irena Hajnsek
    Wis­sen­schaft­li­che Ko­or­di­na­to­rin
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Hoch­fre­quenz­tech­nik und Ra­dar­sys­te­me
    Telefon: +49 8153 28-2362
    Münchner Straße 20
    82234 Oberpfaffenhofen-Weßling
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