Zwar umkreisen schon jetzt Dutzende Umweltsatelliten die Erde und sammeln aus der Ferne Unmengen an Informationen über Wetter, Klima, Nutzung der Erdoberfläche und Naturkatastrophen. Die Datenbestände hochaufgelöster optischer Systeme sind jedoch unvollständig, und die wetterunabhängigen Radarsatelliten bieten für die zivile Nutzung bisher nur Bilder mit einer mittleren Auflösung von bis zu maximal zehn Metern pro Bildpunkt. Der neue Erdbeobachtungssatellit TerraSAR-X soll nun genau diese Lücke schließen.
TerraSAR-X ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des Raumfahrtunternehmens Astrium GmbH und entstand 1997 aus einer Industrieinitiative. Astrium ist für die Entwicklung und den Bau des Satelliten zuständig, während das DLR als öffentliche Einrichtung den Betrieb und den Empfang der Daten übernimmt. Zusätzlich wird es noch weltweit kommerziell betriebene Empfangsstationen der Astrium-Tochterfirma Infoterra geben. Der insgesamt 130 Millionen Euro teure Satellit umkreist die Erde in genau elf Tagen und soll für mindestens fünf Jahre in seiner Umlaufbahn in rund 500 Kilometern Höhe bleiben.
Dabei ist der Name des Satelliten Programm: “Terra” bedeutet Erde, und genau die wird der Satellit aus seinem Orbit beobachten. “TerraSAR-X ist speziell für Landanwendungen ausgelegt, wie etwa Kartographie, Landwirtschaft, Forstwirtschaft oder Katastrophenmonitoring”, erklärt Projektmanager Rolf Werninghaus vom DLR. Die Abkürzung “SAR” steht für ein spezielles Aufnahmeverfahren und der Buchstabe “X” bezeichnet schließlich den Wellenlängenbereich, in dem der Satellit die Radarwellen aussendet und empfängt. “Das X-Band ist eine deutsche Spezialität”, so Werninghaus.
Das X-Band ist eine sehr kurze Radarwellenlänge und eignet sich besonders für die Kartierung und Überwachung von Wald und landwirtschaftlich genutzten Flächen. “Denn X-Bandsignale werden auf den oberen Vegetationsschichten reflektiert. Diese Informationen fehlten uns bisher”, erklärt Schmullius. Viele Wissenschaftler planen bereits Forschungsprojekte mit TerraSAR-X-Daten. “Von den beim DLR eingegangenen Vorschlägen konzentrieren sich viele auf die Kartierung von Vegetation, aber auch Projekte zur Überwachung von Gletschern, Küsten und Schiffen sind dabei”, berichtet Werninghaus. Schmullius und ihre Jenaer Kollegen werden beispielsweise die Welternährungsorganisation FAO bei ihrer globalen Waldinventur unterstützen und für den Krüger-Nationalpark in Südafrika eine Karte der Vegetationsstruktur erstellen, um die Futterressourcen der Elefantenherden zu ermitteln.
Neben den wissenschaftlichen Anwendungen stehen bei TerraSAR-X auch die Interessen kommerzieller und behördlicher Nutzer wie Forst- und Umweltämter oder Energieversorgungsunternehmen im Vordergrund. Während die Wissenschaft ihre Daten vom DLR erhält, koordiniert Infoterra die kommerzielle Nutzung. Nach Angaben von Jörg Herrmann, Geschäftsführer von Infoterra, kostet ein Bild in der höchsten Auflösung etwa zehn Euro pro Quadratkilometer, während der Preis für die grob aufgelösten Bilder unter einem Euro pro Quadratkilometer liegt.
Der gut eine Tonne schwere Satellit verfügt darüber hinaus über einige technische Besonderheiten. “TerraSAR-X besitzt eine aktive Antenne mit 384 einzelnen Radarstrahlern, die wir alle separat ansteuern können”, erklärt Werninghaus. Auf diese Weise sind die Strahler auf jeden Punkt auf der Erde flexibel schwenkbar, ohne die Antenne mechanisch zu bewegen. “Es gibt zwar noch einige andere ähnliche Entwicklungen, aber wir werden die ersten mit einer solchen Antenne im Orbit sein”, freut sich Wolfgang Pitz, Projektleiter bei Astrium. Nicht zuletzt auch durch seine ungewöhnliche sechseckige Form fällt der deutsche Satellit auf. “Im Gegensatz zu anderen Radarsatelliten besitzt TerraSAR-X keine ausklappbaren Flächen”, erklärt Pitz. Der Satellit passt somit in seiner endgültigen Form auf die Trägerrakete, ohne ihn im All in einem komplizierten Verfahren entfalten zu müssen.
Derzeit bauen die Ingenieure an einem zweiten, nahezu baugleichen TerraSAR-X, der Mitte 2009 starten soll. Die Zwillingssatelliten werden dann drei Jahre lang in der so genannten TanDEM-X-Mission die Erde in stereo beobachten, um mit den aufgenommenen Daten ein hochaufgelöstes globales dreidimensionales Höhenmodell zu erstellen.
