Airbus Defence and Space

Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X jetzt in engem Formationsflug

  • Satellitenpärchen soll die Erde in 3D kartieren

 

Friedrichshafen, 15. Oktober 2010 - Die Vermessung der Welt in 3 D - diesem Ziel sind jetzt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und das Raumfahrtunternehmen Airbus Defence and Space einen entscheidenden Schritt nähergekommen: Der Radarsatellit TanDEM-X ist am 14.10.2010 mit seinem "Zwilling" TerraSAR-X in den engen Formationsflug übergegangen. Die beiden Satelliten verfolgten sich zuletzt in einem Abstand von 20 Kilometern, das entspricht einem Unterschied von knapp drei Sekunden Flugdauer. Jetzt fliegen die beiden Satelliten gemeinsam auf "Augenhöhe" mit nur 350 Metern Abstand und sind mit ihren Radarantennen in der Lage, gleichzeitig Aufnahmen desselben Gebiets zu machen. Ziel der Mission ist die Erstellung eines hochgenauen, dreidimensionalen Höhenmodells der gesamten Erdoberfläche. Dazu ist ein dreijähriger Parallelbetrieb der Satelliten notwendig. Mit dem Übergang in die enge Formation ist die letzte Vorbereitungsstufe der TanDEM-X-Mission erreicht. Zum Jahreswechsel soll der Routinebetrieb beginnen.

 

 

„Wir betreten absolutes Neuland“

Die von DLR-Wissenschaftlern patentierten Umlaufbahnen von TerraSAR-X und TanDEM-X sind wie die Stränge einer Doppelhelix angelegt – sie umkreisen sich gegenseitig, ohne sich dabei zu kreuzen. Die Annäherung für den endgültigen Formationsflug führten die Wissenschaftler vom DLR Oberpfaffenhofen innerhalb von drei Tagen durch: „Zuerst mussten wir mit Hilfe eines Bahnmanövers die Umlaufdauer von TanDEM-X verkürzen, so dass der Satellit den 20 Kilometer weiten Vorsprung von TerraSAR-X einholen konnte. Über zwei weitere Manöver haben wird dann den Abstand der Satelliten zueinander verringert, der ab jetzt etwa 350 Meter beträgt“, erläutert DLR-Flugdynamikexperte Dr.-Ing. Ralph Kahle.

Der geringe Abstand der Satelliten zueinander ermöglicht erstmals die Synchronisation der beiden Radarsysteme. Über den Inter-Satellite-Link können TerraSAR-X und TanDEM-X zudem auch gegenseitig ihren „Gesundheitszustand“ überwachen. „Wir betreten hier absolutes Neuland. Noch nie zuvor wurden zwei Satelliten in einem so engen Formationsflug über mehrere Jahre operationell betrieben“, betont Dr.-Ing. Manfred Zink, Projektleiter des TanDEM-X-Bodensegments.

Eckard Settelmeyer, Direktor Erdbeobachtung & Wissenschaft der Airbus Defence and Space ergänzt: „Die Doppelmission wird den satelliten-gestützen Anwendungen und der Wissenschaft nochmals einen Schub verleihen."

 

 

Radarsatelliten arbeiten synchron

Der enge Formationsflug läutet den sogenannten „bi-statischen Betrieb“ der TanDEM-X-Mission ein. Die beiden Radarsatelliten arbeiten nicht mehr unabhängig, sondern synchron. Dabei sendet ein Satellit die Radarimpulse für die Aufnahme und beide empfangen das am Boden reflektierte Signal. „Nur im bi-statischen Betrieb erhalten wir die für das globale Höhenmodell notwendige Bildqualität. Wir haben damit einen wichtigen Meilenstein der Mission erreicht“, betont Zink. Die Antennen von TerraSAR-X und TanDEM-X ergänzen sich im engen Formationsflug wie ein Augenpaar. Nun wird die Kombination der beiden Radarbilder nicht mehr durch unruhige Flächen, wie zum Beispiel Wasser oder Wälder, beeinflusst und die gemeinsamen Daten lassen sich zu ungestörten Höhenmodellen verarbeiten.

 

Dieser Aufnahmemodus bietet außerdem einen energetischen Vorteil: Die Sendezeit eines Radarsatelliten ist aufgrund des Stromverbrauchs und der Wärmeentwicklung begrenzt. Im bi-statischen Betrieb jedoch teilen sich TerraSAR-X und TanDEM-X diese Belastung. Dadurch erzielen die DLR-Wissenschaftler eine Verdoppelung der maximal möglichen Aufnahmezeit der Satelliten.

 

Letzte Vorbereitungen für das globale Höhenmodell

Das umfangreiche Testprogramm der TanDEM-X-Mission läuft voraussichtlich bis Ende des Jahres 2010. Im Anschluss daran beginnen die Aufnahmen für das globale Höhenmodell – diese erfolgen nach einer im Voraus festgelegten Strategie. In der kommenden Phase stellen die DLR-Wissenschaftler daher sicher, dass der enge Formationsflug optimiert ist, die bi-statischen Aufnahmen korrekt ausgeführt werden und die Bildprozessoren den Vorgaben entsprechend funktionieren. Mit dem erfolgreichen Übergang in die enge Formation steht das DLR kurz vor Beginn der Betriebsphase der Satellitenmission TanDEM-X.

 

 

Über die Mission

TanDEM-X wird im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie in Form einer Public Private Partnership mit der Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. Das DLR ist verantwortlich für die wissenschaftliche Nutzung der TanDEM-X Daten, die Planung und Durchführung der Mission, sowie die Steuerung der beiden Satelliten und die Erzeugung des digitalen Höhenmodells. Airbus Defence and Space hat den Satelliten gebaut und ist an den Kosten für die Entwicklung und Nutzung beteiligt. Wie bei TerraSAR-X ist die Infoterra GmbH, ein Tochterunternehmen von Airbus Defence and Space, verantwortlich für die kommerzielle Vermarktung der TanDEM-X Daten.

 

Über Airbus Defence and Space

Airbus Defence and Space, eine 100-prozentige Tochtergesellschaft der AIRBUS Group, ist spezialisiert auf zivile und militärische Raumfahrtsysteme. Im Jahr 2009 erreichte Airbus Defence and Space einen Umsatz von 4,8 Milliarden € und beschäftigte rund 15.000 Mitarbeiter in Frankreich, Deutschland, Großbritannien, Spanien und den Niederlanden. Das Kerngeschäft gliedert sich in drei Bereiche: Airbus Defence and Space für Trägerraketen und Weltraum-Infrastrukturen, Airbus Defence and Space für Satelliten und Bodensegmente sowie Airbus Defence and Space für die Entwicklung und Lieferung von Sicherheits- und kommerzieller Satellitenkommunikation und Netzwerken, Equipment für Hochsicherheits-Satellitenkommunikation, Produkte und Dienstleistungen für Geo-Informationen sowie Dienstleistungen für Navigation.

 

AIRBUS Group ist ein weltweit führendes Unternehmen der Luft- und Raumfahrt, im  Verteidigungsgeschäft und den dazugehörigen Dienstleistungen mit einem Umsatz von € 42,8 Mrd. im Jahr 2009 und über 119.000 Mitarbeitern. Zu AIRBUS Group gehören Airbus, Airbus Defence and Space, Cassidian und Eurocopter.

 

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