|
Im Jahr 1994 startete die NASA das Programm "Mission
zum Planeten Erde" mit dem Ziel weltraumgestützter Erd- und
Umwelterforschung mit Radar. Die Plattform für diese Experimente war das
Spaceshuttle Endeavour. In einer Kooperation von NASA/JPL (National
Aeronautics and Space Administration / Jet Propulsion Laboratory), DLR
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) und ASI (Agenzia Spaziale Italiana)
wurden zwei Radarsysteme mit synthetischer Apertur im C- und im X-Band
entwickelt: SIR-C (Shuttle Imaging Radar, Version C) bei 5.3 GHz
und X-SAR bei 9.6 GHz. Zusätzlich war ein L-Band SAR an Bord.
Erstmalig bot sich die Möglichkeit, Radarsignaturen der
Erde bei verschiedenen Frequenzen, Polarisationen und Einfallswinkeln über Land
und See zu erhalten. Alle drei SAR-Systeme arbeiteten exakt synchronisiert um
identische Verhältnisse bezüglich der Rückstreugeometrien vorzufinden; nur so
bestand die Möglichkeit eines direkten Vergleichs der Empfangssignale bei den
verschiedenen Frequenzen. Die Radar-Rohdaten wurden zu einer Bodenstation
gesendet und dort zu SAR-Bildern prozessiert.
SIR-C/X-SAR in der Ladebucht des Spaceshuttle Endeavour
Sechs Jahre später, in der Zeit vom 12. bis 22.
Februar 2000, war Endeavour erneut der Träger für eine
Mission mit der unscheinbaren Bezeichnung STS 99, die aber
aus der Sicht der Erderkundung mit Radar bis heute den Höhepunkt
darstellt. Das Unternehmen mit der Bezeichnung "Shuttle
Radar Topography Mission" (SRTM) benutzte SAR-Systeme,
die aus SIR-C/X-SAR weiterentwickelt worden waren.
Aus einer durchschnittlichen Höhe der Umlaufbahn von 233 km
wurde die Erde zwischen dem 60. Grad nördlicher und dem 56.
Grad südlicher Breite dreidimensional kartographiert.
Mehr als 80 % der Landoberfläche wurden so erfaßt. Die gesamte
Dauer der Meßkampagne betrug 222 Stunden; in dieser Zeit konnten
Radardaten aufgezeichnet werden, die einem Umfang von etwa
20000 CDs entsprechen.
Spaceshuttle
Endeavour während SRTM und ein 3D-Radarbild des Cotopaxi/Equador
Die technische Basis für SRTM war
Radar-Interferometrie. Sende- und Empfangsantennen beider Sensoren waren in
der Nutzlastbucht des Shuttle untergebracht. Zusätzlich war eine zweite Gruppe
von Empfangsantennen an einem 60 m langen Ausleger montiert. Mit dem so
realisierten interferometrischen System konnten 3D-Radarbilder mit bislang
unerreichter Qualität gewonnen werden. Die laterale Auflösung liegt bei 30 m,
die Höhenauflösung bei 6 m. Direkten Nutzen aus diesen Daten können z.B.
Warnsysteme für die Luftfahrt ziehen. Insbesondere in bislang schlecht
kartographierten Teilen der Welt werden diese Systeme erstmals in die Lage versetzt,
auf genaue Geländeinformationen zuzugreifen.
Der nächste Schritt auf dem Weg satellitengestützter Erderkundung
wird die Mission "TerraSAR" sein. Sie stützt
sich auf zwei Satelliten mit SAR-Sensoren im X- und L-Band.
Das ausschließlich für zivile Nutzer vorgesehene Projekt soll
2006 starten.
Trägersatellit für TerraSAR-X
|
