PRETTY

Projekttitel

Passive REflectomeTry and DosimeTrY

Ziel

Nutzung von GNSS-Reflektometriedaten für die Erdbeobachtung über den Weltmeeren und den Polargebieten

Laufzeit

2023 -

Mittelgeber

Beyond Gravity Austria (BGA), European Space Agency (ESA)

Projektleitung

Norwegian University for Science and Technology (NTNU)

Referenz

ESA

Die PRETTY-Satellitenmission (Passive REflectomeTry and DosimeTrY) ist ein dreiteiliger CubeSat, der am 9. Oktober 2023 von Französisch-Guayana aus in eine niedrige Erdumlaufbahn (~560 km Höhe) gestartet wurde. Bei der Hauptnutzlast handelt es sich um ein passives Reflektometer, das Daten über von der Erde reflektierte Signale sammelt, die von GNSS-Konstellationen (Global Navigation Satellite System), insbesondere Galileo und GPS, gesendet werden. Ziel der Mission ist die Nutzung von GNSS-Reflektometriedaten für die Erdbeobachtung über den Weltmeeren und den Polargebieten. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Altimetrie der Meeresoberfläche und des Meereises sowie auf den atmosphärischen Auswirkungen, die durch die ionosphärische und troposphärische Brechung der Signale entstehen.

Andere Satellitenmissionen zur GNSS-Reflektometrie wurden bereits vorgestellt (z.B. TDS-1 und CyGNSS). PRETTY ist jedoch die erste spezielle Mission, die die Möglichkeiten der GNSS-Reflektometrie in streifender Geometrie demonstriert. Im Gegensatz zu Geometrien in der Nähe des Nadirs, wo Radarsignale mit kleinen Einfallswinkeln empfangen werden, entspricht die streifende Geometrie dem Signaleinfall in der Nähe des Erdrandes. In der Streiflichtgeometrie werden die von der Erde reflektierten Signale weniger durch Oberflächenrauhigkeit beeinträchtigt, und es werden höhere Signalamplituden erzielt als bei Geometrien nahe dem Nadir. Auch ist die Abdeckung der Erdoberfläche durch das Reflektometer in diesem Fall größer.

Die Herausforderungen bei streifenden Geometrien ergeben sich aus der allmählich verringerten Empfindlichkeit des reflektierten Signals gegenüber der Höhe der reflektierenden Oberfläche und aus den größeren Weglängen in der Erdatmosphäre, die die Brechungseffekte verstärken. Beide Herausforderungen sind besonders wichtig für die Altimetrie (Ermittlung der Oberflächenhöhe) und wichtige Forschungsbereiche dieser Demonstrationsmission.

Für die PRETTY-Mission wurde ein Wissenschaftsteam mit Partnern aus Deutschland, Norwegen und Spanien gebildet. Aufgabe des DLR-SO-Teams ist es, die durch die Ionosphäre verursachten Brechungseffekte zu modellieren und die Auswirkungen der damit verbundenen Verzögerungsunsicherheiten auf die altimetrischen Ergebnisse zu untersuchen. Darüber hinaus bietet die PRETTY-Mission die einmalige Gelegenheit, die Bestimmung von Ionosphärenparametern (Elektronengehalt, Schichtspitzenhöhe) mit Hilfe von Streifwinkelbeobachtungsdaten zu untersuchen.

An dem Projekt sind neben DLR-SO folgende Institute beteiligt:

  • Norwegian University for Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway
  • Geoforschungszentrum (GFZ), Potsdam, Germany
  • Institute for Space Studies Catalunya (IEEC), Barcelona, Spain