Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Skyrocket, RIA Nowosti, Raumcon.

Der Start an der Spitze einer Trägerrakete vom Typ Dnjepr erfolgte von einem Silo bei Jasni/Domborowski aus gegen 8.11 Uhr MEZ. Die Dnjepr wurde im Rahmen von Abrüstungsvereinbarungen aus dem Waffenträger RS 20 Wojewoda entwickelt und vom ukrainischen Unternehmen Kosmotras unter Beteiligung von Juschnoje zu einem Raumfahrtträger umgebaut.

Die Hauptnutzlasten waren DubaiSat 2 und STSat 3. DubaiSat 2 (300 kg) ist ein Erdbeobachtungssatellit der Vereinigten Arabischen Emirate. Er soll aus einem sonnensynchronen Orbit Bilder mit Auflösungen bis 1 m (panchromatisch) liefern. STSat 3 stammt aus Südkorea und dienst wissenschaftlichen und technologischen Zwecken. Zum einen betreibt man Infrarot-Astronomie und will die Michstraße sowie den kosmischen Hintergrund erfassen. Zum Zweiten sollen auch Bilder der Erdoberfläche gewonnen werden. Zudem werden verschiedene Komponenten des Satelliten erstmals im All verwendet, wobei man ihre Eignung, Zweckmäßigkeit und Haltbarkeit testen möchte.

An den weiteren Nutzlasten sind Institute und Organisationen aus Argentinien, Dänemark, Deutschland, Equador, Großbritannien, Italien, Japan, Kanada, den Niederlanden, Norwegen, Singapur, Spanien, Südafrika, Südkorea, Pakistan, Polen, Peru, der Ukraine und den USA beteiligt.

SkySat 1 (USA) dient der Erderkundung, WNISat (Japan) soll vor allem Wetterphenomene erfassen, BRITE-PL (Polen/Kanada) hat astronomische Forschungsziele. AprizeSat 7 und 8 (USA/Argentinien) erfassen Schiffsbewegungen über ein AIS genanntes Funkidentifikationssystem, UniSat 5 (Italien) verfügt über eine HD-Kamera und soll Bilder zur Erde senden. Zudem befindet sich ein zellbiologisches Experiment sowie zwei Startvorrichtungen für jeweils 4 sogenannte Femtosatelliten mit Abmessungen von 5 x 5 x 5 cm bis 12,5 x 5 x 5 cm und Massen bis 400 Gramm an Bord. Diese Satelliten sollen während der Mission ausgestoßen werden.

Diese sind der Technologiesatellit Wren (Deutschland), bei dem Mikro-Plasmatriebwerke, eine neuartige Dreiachsensteuerung sowie ein bildbasiertes Navigationssystem zum Testeinsatz kommen, $50Sat (USA) zum Test eines Mikrosenders, der Status- und Umgebungsparameter weitergeben soll, BeakerSat 1 (USA) für Elektroniktests, QubeScout S1 (USA) zur Erprobung eines Sonnensensors, ICube 1 (Pakistan), der Bilder, Magnetometer- und Temperaturwerte erfassen und zur Erde übertragen soll, HumSat D (Spanien), mit dem Datenpakete empfangen, gespeichert und später weitergegeben werden sollen (store and forward), Dove 4 (USA) sowie der peruanische PUCP Sat 1, mit dem Temperaturwerte erfasst und über ein experimentelles Kommunikationssystem zur Erde übertragen werden sollen. PUCP Sat 1 soll zudem einen noch kleineren Subsatelliten ausstoßen. Dieser Pocket-PUCP genannte Flugkörper hat eine Masse von lediglich 127 Gramm.

Delfi-n3Xt (Niederlande) dient der Technologieerprobung (Antrieb, Kommunikation, Energiegewinnung mittels Solarzellen) und hat mit 3 kg eine etwas größere Masse als das Gros seiner Begleiter. Gleiches gilt für Dove 3 (USA; 5,2 kg), welcher Fernerkundung der Erde betreibt. Technologieerprobung insbesondere für Komponenten des Satellitenbussystems betreibt man zudem mit OPTOS (Niederlande), CubeBug 2 (Argentinien), GOMX 1 (Dänemark) und VELOX-P2 (Singapur). Triton 1 (Großbritannien) ist ein Testsatellit für das AIS, mit CINEMA 1 und 2 (USA/Südkorea/Großbritannien) werden Untersuchungen der Magnetoshäre sowie der Atmosphäre der Erde angestellt, mit NEE 02 Krysaor (Equador) wird ein Temperaturregulierungssystem über Nanoröhrchen getestet. Außerdem überträgt man Videodaten in Echtzeit und testet einen speziellen Strahlenschild. FUNCube (Großbritannien) ist ein reiner Amateurfunksatellit, HiNCube (Norwegen) fertigt Bilder der Erdoberfläche an und überträgt diese gemeinsam mit Temperaturdaten zur Erde. ZACUBE (Südafrika) dient der Erforschung der Ionosphäre, indem man deren Einfluss auf Funkimpulse untersucht. First-MOVE (Deutschland) testet eine CCD-Kamera und neuartige Solarzellen im Weltraumeinsatz. Mit UWE 3 (Deutschland) soll ein mit Magnetfeldspulen und Drallrad funktionierendes Lageregelungssystem im Praxiseinsatz getestet werden. Zudem wird damit ein flexibel einsetzbares Bussystems erprobt, welches IP-Datenkommunikation unter Weltraumbedingungen nutzt. Insbesondere spielt dabei die Toleranz gegenüber erhöhtem Grundrauschen eine Rolle. Schließlich wird im Rahmen von BPA 3 eine in der Ukraine entwickelte Avionik, die fest in der 3. Stufe der Dnjepr-Trägerrakete eingebaut ist, erprobt.

Die Nutzlasten befinden sich in unterschiedlichen Orbits mit Höhen um 500 Kilometer über der Erdoberfläche und Bahnneigungen um 87,5 Grad.

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• DubaiSat 2, STSAT 3, SkySat 1 u.a. auf Dnepr

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Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: DLR.

[Update vom 23.06.2007:]
Einer Pressemitteilung vom Donnerstag dieser Woche zufolge konnte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt bereits vier Tage nach dem Start des Satelliten – und damit noch vor Erreichen der endgültigen Umlaufbahn – erste hochaufgelöste Radarbilder von TerraSAR-X empfangen. Die erste Aufnahme mit einer Auflösung von 15 Metern – von der hier ein kleiner Ausschnitt zu sehen ist – zeigt den russischen Fluss Don etwa 50 Kilometer westlich von Wolgograd (dem früheren Stalingrad). Beachtenswert ist hierbei, dass die Aufnahme bei dichter Bewölkung gemacht worden ist – was für das Radarsystem des Satelliten kein Hindernis darstellt. Alleine extreme Wetterereignisse wie beispielsweise sehr starke Gewitterschauer (hier sichtbar als heller Schleier rechts der Mitte am oberen Rand des Bildausschnitts) können die Abbildungsleistung des Radarsystems beeinflussen.

Am rechten Bildrand ist der Don als dunkle Fläche zu erkennen. Bereits bei dieser mit mittlerer Auflösung gewonnenen ersten Aufnahme ist der Detailreichtum gut zu sehen, den die TerraSAR-X-Aufnahmen zu liefern im Stande sind. Deutlich sind in der Uferregion Areale mit verschiedener Helligkeit zu unterscheiden: Landwirtschaftliche Anbauflächen, die mit verschiedenen Nutzpflanzen von unterschiedlichem Reifegrad bepflanzt sind. Schon dieser kleine Ausschnitt lässt erahnen, welche Fülle an Informationen in Zukunft von dem neuen Erdbeobachtungssatelliten zu erwarten sind – und das bei jedem Wetter.
Dementsprechend euphorisch fielen auch die Reaktionen der Missionsverantwortlichen nach dem Empfang der ersten Radaraufnahmen aus: „Ich bin begeistert! Diese Mission dokumentiert einmal mehr die führende internationale Stellung Deutschlands in der Radarfernerkundung. Unsere Daten werden eine wichtige Quelle für die geowissenschaftliche Forschung einerseits und für kommerzielle Anwendungen andererseits sein. TerraSAR-X wird aber auch eine maßgebliche Rolle im europäischen Erdbeobachtungsprogramm GMES spielen“, so Professor Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR.

Die Aufnahmen konnten bereits 30 Minuten nach dem Empfang der Daten durch die Bodenstation Neustrelitz auf den Monitoren im DLR-Raumfahrtzentrum Oberpfaffenhofen begutachtet werden. Obwohl der Satellit erst Ende nächster Woche seine endgültige Umlaufbahn erreichen soll, weisen diese – eigentlich nur zu Testzwecken – aufgezeichneten Daten bereits eine überraschend hohe Qualität und Detailschärfe auf. Nach erfolgter Kalibrierung des Gesamtsystems dürfte noch einmal eine Steigerung der Darstellungsqualität erreichbar sein. In voller Größe können Sie die nun veröffentlichten Testaufnahmen mit weiteren Erläuterungen versehen in dieser DLR-Pressemitteilung bewundern.[Ende Update]

Der gut 1,2 Tonnen schwere Satellit wurde als Nutzlast einer russischen Dnepr-Trägerrakete – einer ehemals unter dem Namen SS-18 bekannten umgerüsteten Interkontinentalrakete – gestartet und soll die Erde mindestens fünf Jahre lang in 514 Kilometern Höhe umkreisen. Wichtigstes und einziges Instrument des Satelliten zur Erdbeobachtung ist ein hoch entwickeltes „Synthetic Apertur Radar (SAR)“, das unabhängig vom Satelliten ausgerichtet und in drei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden kann. Neben der wissenschaftlichen Nutzung ist auch eine kommerzielle Verwertung der Radardaten durch eine eigens zu diesem Zweck vom Satellitenhersteller EADS Astrium gegründete Vermarktungsfirma vorgesehen. Die Steuerung von TerraSAR-X übernimmt das deutsche Raumfahrt-Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen, der Empfang der Radardaten läuft über die Bodenstation Neustrelitz des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Mecklenburg-Vorpommern.

Für die Erdbeobachtung bietet ein radargestütztes System wie TerraSAR-X den insbesondere in tropischen Breiten und Hochgebirgsregionen nicht zu unterschätzenden Vorteil, dass Beobachtungen weitgehend wetterunabhängig durchgeführt werden können. Die 4,8 Meter lange und 80 Zentimeter breite Radarantenne von TerraSAR-X sendet permanent kurze elektromagnetische Impulse mit einer Frequenz von 9,65 GHz zur Erde, während der Satellit mit rund 7,6 km/sek. die Erde überfliegt. Die von der Erdoberfläche reflektierten Radarstrahlen werden aufgefangen, in einem 256 GBit großen Speicher an Bord des Satelliten gepuffert und schließlich mit einer Bandbreite von 300 MBit/sek. zur Empfangsstation Neustrelitz übertragen. Die Radarantenne kann in drei verschiedenen Betriebsarten „gefahren“ werden: Im „Spotlight-Modus“ wird eine Auflösung von bis zu einem Meter für ein maximal 10 mal 10 Kilometer großes Gebiet erreicht, der „Stripmap-Modus“ erlaubt die Abtastung eines 30 Kilometer breiten und bis zu 1.500 Kilometer langen Beobachtungsstreifens mit einer maximalen Auflösung von drei Metern, während der so genannte „ScanSAR-Modus“ bei einer auf 100 Kilometer erweiterten Streifenbreite eine Auflösung von 16 Metern bietet.

Wichtige Daten für verschiedenste Wissenschaftszweige
Die Daten des hochauflösenden Radars sind für verschiedenste wissenschaftliche Zwecke interessant. So können mit ihrer Hilfe Aussagen über die Verteilung und Zusammensetzung der Vegetation am Boden getroffen werden, was für unterschiedlichste Disziplinen von Interesse ist. Insbesondere die extrem hohe räumliche Auflösung der Radaraufnahmen – die bisher nur von militärischen Satellitensystemen erreicht worden sind – erlaubt dabei neue Anwendungsgebiete. Auch bei der Beobachtung verschiedener Auswirkungen der globalen Klimaveränderungen kann TerraSAR-X wertvolle Dienste leisten: Sein tageszeit- und wetterunabhängiges Radar erlaubt eine kontinuierliche Beobachtung der Polarregionen unseres Planeten, die einen gewichtigen Einfluss auf das Weltklima haben. Die Bahn des Satelliten ist so gewählt, dass er nach jeweils elf Tagen wieder über demselben Punkt der Erdoberfläche steht und jeder Punkt auf der Erdoberfläche spätestens alle vier Tage vom Radarsystem des Satelliten – wenn auch nicht unter demselben Blickwinkel – beobachtet werden kann.

Außer dem Radarsystem sind noch zwei Sekundär-Instrumente mit an Bord von TerraSAR-X: Ein experimentelles „Laser Communication Terminal“, das Daten mit hoher Bandbreite zu einer entsprechend ausgerüsteten Bodenstelle senden kann (beziehungsweise zu einem anderen, entsprechend ausgestatteten Satelliten), sowie ein „Tracking, Occultation and Ranging Experiment“ (TOR). Dieses System besteht aus einem GPS-Empfänger sowie einer Laser-Reflektoreinheit und erlaubt eine Positionsbestimmung des Satelliten mit bis zu 10 Zentimetern Genauigkeit – was wiederum den Wert der von TerraSAR-X gewonnenen Daten erhöht und beispielsweise die Erstellung hochgenauer Höhenmodelle der Erdoberfläche ermöglicht. Weiterhin werden durch TOR die Funksignale von nahe dem Horizont befindlichen GPS-Satelliten analysiert, die auf ihrem Weg durch die Erdatmosphäre mit dieser wechselwirken und dabei spezifische Veränderungen erfahren. Durch Auswertung dieser Veränderungen können für die Klimaforschung interessante Daten über Druck, Temperatur, Wasserdampfgehalt und Elektronendichte der entsprechenden Atmosphärenschichten gewonnen werden.

Ausblick in der Zukunft
Abhängig vom (kommerziellen) Erfolg von TerraSAR-X ist bereits jetzt eine Nachfolgemission angedacht, die den Satelliten am Ende seiner Lebensdauer ersetzen soll. Der Nachfolgesatellit soll dabei gänzlich aus privatwirtschaftlichen Mitteln der Raumfahrtindustrie finanziert werden. Weiterhin wird derzeit bereits ein TanDEM-X genanntes Missionsszenario untersucht. Dabei würde ein fast baugleicher Satellit in nur einigen hundert Metern Abstand zu TerraSAR-X fliegen und sowohl autonome wie auch gemeinsame Beobachtungen – in Zusammenarbeit mit seinem Vorgänger – durchführen. Sollte TanDEM-X realisiert werden, würde dieser Satellit wieder öffentlich-privat kofinanziert werden.

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