Radarauge in die Umlaufbahn geschossen

In einem Kooperationsprojekt der Siegener Forschungsgruppen um den ZESS-Vorsitzenden Prof. Dr. Otmar Loffeld und des in Werthhoven bei Bonn residierenden „Forschungsinstituts für Hochfrequenzphysik und Radartechnik“ (FHR) der „FGAN“ (Forschungsgesellschaft für Angewandte Naturwissenschaften) suchen die Wissenschaftler vor allem nach weiteren Möglichkeiten, die mithilfe des neuen Radarsystems gewonnenen Daten in möglichst leistungs- und aussagestarke Bilder umzuwandeln.

Mit gleich zwei Vorhaben sind die Siegener Forscher an der TerraSAR-X-Mission beteiligt:

Im ersten Forschungsvorhaben geht es um die hochauflösende Erstellung von 3D-Höhenmodellen der Erde durch Ausnutzung so genannter „Repeat Pass Interferometrie“. Aus zwei SAR-Bildern des gleichen Gebietes, die aus 2 verschiedenen Umlaufbahnen des Satelliten gewonnen wurden, sollen durch interferometrische Techniken hoch aufgelöste digitale Höhenmodelle gewonnen werden. In diesem vom Bundesministerium für Wirtschaft finanzierten dreijährigen Vorhaben werden neuartige interferometrische Verarbeitungsverfahren entwickelt, die die Qualität der gesamten Verarbeitungskette erheblich verbessern.

Eine echte technologische und wissenschaftliche Herausforderung stellt das zweite, gemeinsam mit dem FHR durchgeführte TerraSAR-X-Experiment dar. Die von TerraSAR-X abgestrahlten und von der Erdoberfläche reflektierten Radarimpulse sollen von dem flugzeuggetragenen SAR-System „PAMIR“ des FHR, welches den Satellit für kurze Zeit unterfliegt, aufgefangen und dann mit Hilfe absolut neuer Verarbeitungsverfahren zu so genannten bistatischen Bildern verarbeitet werden. Der „Clou“ der Sache: Gelingt das Experiment, stehen der Umwelt- und Fernerkundung völlig neuartige Möglichkeiten der Bildgewinnung zur Verfügung.

Dieses Experiment ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten koordinierten Großvorhabens „Bistatic Exploration“, bestehend aus vier Teilprojekten im Zentrum für Sensorsysteme und drei weiteren Teilprojekten im FHR.

„TerraSAR-X“, wird die Erde als eine Art Vergrößerungsglas in einer Höhe von 514 Kilometern umrunden und in den kommenden fünf Jahren detaillierte Bodenaufnahmen der gesamten Erdoberfläche liefern, die in der zivilen Satellitentechnik ihresgleichen suchen. Gegenüber fotografischen Aufnahmen verfügen diese Radarbilder bei vergleichbarer Qualität über den Vorteil völlig unabhängig von jeglichen Witterungsbedingungen zu sein. Aufgrund der geringen Wellenlänge und eines aktiven Sensorprinzips durchdringen die Mikrowellen des Satelliten selbst dichte Wolken und ermöglichen die schnelle Erfassung großer Flächen trotz schlechten Wetters oder Dunkelheit. Das technische Auge des Radars soll so neue Erkenntnisse über die Entwicklung von Vegetationen und Küsten- und Meeresregionen, aber auch städtischer Infrastrukturen liefern. So könnte z.B. die Untersuchung der Eisbewegungen in den Weltmeeren im Zusammenhang mit dem Klimawandel ein mögliches Einsatzgebiet der Satellitentechnik sein.

Das rund 185 Millionen Euro teure Projekt wird im Rahmen einer Public Private Partnership gemeinsam von dem „Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik“ (DLR) sowie dem Raumfahrtunternehmen „Astrium“ finanziert. Der „TerraSar-X“ ist somit der erste deutsche Satellit, der gemeinschaftlich von öffentlicher und privater Hand getragen wird. Während die DLR für die wissenschaftliche Verwendung der gewonnen Daten zuständig ist, wird „Astrium“ deren kommerzielle Vermarktung übernehmen.

Weblink zu Bildmaterial:
http://www.dlr.de/tsx/animations/bild_ge.htm
Weblink zu Animationen des Satelliten: http://www.dlr.de/tsx/animations/animations_ge.htm

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Ullrich-Eberhardt Georgi idw

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