8. Juli 2019
Weltraumtechnik erlaubt das Nachverfolgen von Tierwanderungen

Tierbeobachtungssystem ICARUS wird angeschaltet

Prof. Martin Wikelski mit einem Weißstorch, der einen ICARUS-Sender trägt.
ICARUS-Tierbeobachtung
Bild 1/5, Quelle: Max-Planck-Institut für Ornithologie / MaxCine

ICARUS-Tierbeobachtung

Prof. Martin Wikelski, Direktor des Max-Planck-Instituts für Ornithologie und wissenschaftlicher Leiter des ICARUS-Projekts, mit einem Weißstorch, der einen ICARUS-Sender ("Tag") in einer Testversion trägt.

ICARUS-Tag
Der ICARUS-Tag
Bild 2/5, Quelle: Max-Planck-Institut für Ornithologie/ MaxCine

Der ICARUS-Tag

ICARUS möchte globale Wanderbewegungen von Tieren erforschen - im Fokus sind zunächst Kleintiere wie Vögel und Fledermäuse. Winzige, weniger als fünf Gramm leichte, an den Tieren angebrachte Sender - sogenannte Tags - sammeln Informationen über deren Wanderverhalten und funken sie zur ISS. Eingetragen in eine Datenbank sollen diese Informationen dabei helfen, Tiere zu schützen, unser Klima und die Ausbreitung von Krankheiten besser zu verstehen sowie nachhaltigere Landwirtschaft zu betreiben.

Winzige, an Kleintieren wie Vögeln angebrachte Sender
Tierbeobachtung mit ICARUS
Bild 3/5, Quelle: Bourry/DLR

Tierbeobachtung mit ICARUS

Das Wanderverhalten der Tiere kann uns viel über Umwelt­ und Klimaveränderungen verraten. Winzige, an Kleintieren wie Vögeln angebrachte Sender funken im Projekt ICARUS Daten zur ISS und lassen uns deren Flugrouten erstmals weltweit nachverfolgen.

ICARUS-Antenne auf der ISS
ICARUS-Antenne auf der ISS
Bild 4/5, Quelle: ESA/NASA/AstroSerena

ICARUS-Antenne auf der ISS

Die ICARUS-Antenne (rechts) an der Außenseite des russischen ISS-Segments.

ICARUS-Bodenantenne in Immenstaad
ICARUS-Bodenantenne in Immenstaad
Bild 5/5, Quelle: SpaceTech GmbH

ICARUS-Bodenantenne in Immenstaad

Antenne zum Testen und Ausmessen der ICARUS-Signale bei SpaceTech GmbH in Immenstaad am Bodensee.

  • Das deutsch-russische Beobachtungssystem für Tierbewegungen ICARUS wird am 10. Juli 2019 in Betrieb genommen.
  • In einer mehrmonatigen Testphase werden anschließend die Systemkomponenten am Boden, an Bord der Internationalen Raumstation ISS, sowie die Sender überprüft.
  • Voraussichtlich im Herbst oder Winter 2019 wird ICARUS der Wissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung stehen.
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Internationale Raumstation

Das deutsch-russische Beobachtungssystem für Tierbewegungen, ICARUS, wird am 10. Juli 2019 in Betrieb gehen. ICARUS ist ein Kooperationsprojekt der russischen Raumfahrtbehörde Roskosmos und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter Leitung von Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie in Konstanz. Mit dem weltraumgestützten Beobachtungssystem wollen Wissenschaftler mehr über das Leben der Tiere auf der Erde herausfinden: auf welchen Routen sie wandern, unter welchen Bedingungen sie leben und vor allem wie sie am besten geschützt werden können. Auf das Einschalten folgt eine Testphase, in der die ICARUS-Ingenieure und -Wissenschaftler die Systemkomponenten am Boden, an Bord der Internationalen Raumstation ISS, sowie die Sender überprüfen, die die Daten der Tiere erfassen. Nach Abschluss aller Tests wird ICARUS der Wissenschaftsgemeinschaft voraussichtlich im Herbst oder Winter 2019 zur Verfügung stehen.

Miniatursender an Tieren senden Daten ins All

Die Forscher rüsten dabei unterschiedliche Tierarten mit Miniatursendern aus, die ihre Messdaten an eine Empfangsstation im All schicken. Diese übermittelt sie an eine Bodenstation, von dort gelangen sie zu den jeweiligen Forscherteams. Die Resultate werden in der für jedermann frei zugänglichen Datenbank Movebank sowie in einem von RKK Energia und dem Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (IG-RAS) entwickeltem Pendant veröffentlicht. Die ICARUS-Ausrüstung unterstützt das russische Weltraumforschungsprojekt Uragan (Hurrikan), welches zur Anpassung von Erdbeobachtungshardware und -methoden und der Beobachtung potenziell gefährlicher Phänomene entwickelt wurde. Mit Hilfe der Uragan-Instrumente wird die Erdoberfläche gleichzeitig observiert, um die Wanderungen der Tiere und Gründe für deren Änderungen zu verstehen.

Am 9. Juli 2019 wird das russische Bodenkontrollzentrum die ICARUS-Antenne und den Bordcomputer auf der ISS aktivieren. Der Bordcomputer befindet sich bereits auf der Raumstation, die Antenne hatten russische Kosmonauten an der Außenseite des "Swesda"-Moduls angebracht. Parallel dazu nimmt eine Test-Bodenstation der Firma SpaceTech in Immenstaad am Bodensee ihren Betrieb auf.

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Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Test der Datenübertragung über mehrere Monate

Über einen Zeitraum von drei bis vier Monaten testen die ICARUS-Wissenschaftler zunächst die Datenübertragung von den Sendern über die ISS zur Bodenstation. Durch die Messung des Hintergrundrauschens im Frequenzbereich von ICARUS wollen die Forscher herausfinden, wo die Übertragungen von anderen Signalen gestört werden könnten. Anschließend werden die Ingenieure den ICARUS-Sender auf der ISS einschalten, mit dem später die Tiersender programmiert werden können. Die Test-Bodenstation soll dann die Übertragungszeiten und Signalstärke aufzeichnen. Als Nächstes bestimmen die Ingenieure von SpaceTech zusammen mit ihren russischen Kollegen von RKK Energia die Regionen der Erde, die im Überflug der Antenne von der ISS abgedeckt werden.

Die Sender können ihre Daten nur ins All übertragen, wenn sie sich innerhalb des Signalkegels der Antenne befinden. Für die weltweite Beobachtung tausender Tiere müssen große Datenmengen reibungslos und sicher von den Sendern ins All und wieder zurück geschickt werden. In der Testphase wird ein Simulator künstliche Sendersignale erzeugen, die während des Vorbeiflugs der ISS an das ICARUS-Modul an Bord übertragen werden. Mit dem Simulator können die Forscher die Übertragung von Daten einzelner bis hin zu Hunderten von Sendern prüfen. Schließlich sollen reale Sender ihre Daten aus Testgebieten in Deutschland und Russland ins All schicken. Dabei wird auch die Sicherheit der Datenübertragung getestet.

Wissenschaftler auf der ganzen Welt werden mit ICARUS arbeiten können

Nach Abschluss der Tests und Auswertung der Ergebnisse wird ICARUS für den Routinebetrieb freigegeben. Ende 2019 sollen dann Wissenschaftler weltweit mit ICARUS arbeiten können. Die damit verbundenen Forschungsprojekte werden auf russischer Seite vom Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (IG-RAS) geleitet.

Kontakt
  • Martin Schulz
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Raumfahrtmanagement, Strategie und Kommunikation
    Telefon: +49 228 447-124
    Telefax: +49 228 447-386
    Königswinterer Str.  522-524
    53227 Bonn
  • Johannes Weppler
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

    Raumfahrtmanagement, Astronautische Raumfahrt, ISS und Exploration
    Telefon: +49 228 447-358
    Telefax: +49 228 447-737
    Königswinterer Straße  522-524
    53227 Bonn-Oberkassel
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  • Prof. Martin Wikelski
    Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie
    Telefon: +49 7732 1501-25
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  • Vasily Savinkow
    Roskosmos

    Manned Space Flight Programs Department
    Telefon: +7 495 631-9000
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  • Prof. Michail Beljajew
    ZUP Flugleitzentrum, Energija
    Mission Control Center
    Telefon: +7 495 5137009
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  • Wolfgang Pitz
    SpaceTech GmbH
    Telefon: +49 7545 93284-100
    Telefax: +49 7545 93284-60
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