Erdbeobachtung

Ter­ra­SAR-X – Deutsch­lands Ra­dar-Au­ge im All

Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X
Der deut­sche Ra­dar­sa­tel­lit Ter­ra­SAR-X
Credit: EADS Astrium.

Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X

Der deut­sche Ra­dar­sa­tel­lit Ter­ra­SAR-X um­run­det die Er­de in ei­ner Hö­he von 514 Ki­lo­me­tern auf ei­ner po­la­ren Um­lauf­bahn. Mit sei­ner ak­ti­ven An­ten­ne nimmt er neu­ar­ti­ge und hoch­wer­ti­ge X-Band-Ra­dar­da­ten von der ge­sam­ten Er­de auf. Ter­ra­SAR-X ar­bei­tet un­ab­hän­gig von Wet­ter­be­din­gun­gen, Wol­ken­be­de­ckung und Ta­ges­licht und ist in der La­ge, Ra­dar­da­ten mit ei­ner Auf­lö­sung von bis zu ei­nem Me­ter zu lie­fern.

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 in Kasachstan hat die Kartierung der Erde in einer neuen Qualität begonnen, seitdem werden hochwertige Radarbilder der Erdoberfläche erstellt.

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. 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 elektronisch zu verstellen, ohne den Satelliten selbst bewegen zu müssen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Das gewünschte Gebiet kann ohne Zeitverzögerung angepeilt werden und es ist eine dichtere Folge von Aufnahmen möglich als bei einem Radar mit fester Bickrichtung, das mechanisch ausgerichtet werden muss. Seit 2010 folgt ihm der nahezu baugleiche Satellit TanDEM-X, der neben der Mission TanDEM-X auch konventionelle SAR-Aufnahmen durchführt und damit zusätzlich zur Mission TerraSAR-X beiträgt.

Öffentlich-private Partnerschaft

TerraSAR-X wurde im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie realisiert. Es ist der erste deutsche Satellit, der im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft (englisch: Public-private-Partnership, PPP) zwischen DLR und Airbus Defence and Space (vormals Astrium) realisiert wurde: Die Nutzung von TerraSAR-X-Daten für wissenschaftliche Zwecke liegt in der Zuständigkeit des DLR, das auch die Konzeption und Durchführung der Mission sowie die Satellitensteuerung übernimmt. Alle verfügbaren Daten können registrierte Nutzer im DLR-Katalog EOWEB online - siehe Link in der rechten Spalte - suchen; Wissenschaftler können Projektvorschläge beim DLR einreichen und erhalten Daten zum Selbstkostenpreis. Airbus Defence and Space beteiligt sich an den Kosten für Entwicklung, Bau und Einsatz des Satelliten. Die Programmlinie "Geo-Intelligence", übernimmt die kommerzielle Vermarktung der Daten. Seit 2016 wird das Projekt im Rahmen einer Fortsetzungsvereinbarung mit Airbus weitergeführt.

Deutsche Spitzenposition in der Erdbeobachtung

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

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 relevanten 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, also der Infrastruktur zum Betrieb der Satelliten und der Verarbeitung der Daten.

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