Quelle: ESA/Applications/ObservingTheEarth/Copernicus/Sentinel-1, 26. November 2025

Die bahnbrechende Copernicus-Sentinel-1-Mission hat Anfang November ihren neuesten Satelliten in die Umlaufbahn gebracht: Sentinel-1D wurde am 4. November an Bord einer Ariane-6-Trägerrakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana aus gestartet.
Nach Erreichen der Umlaufbahn wurden der Satellit und seine Instrumente – er ist mit einem 12 m langen Synthetic Aperture Radar (SAR) ausgestattet – eingeschaltet und waren zwei Tage nach dem Start bereit, während eines Überflugs über die Antarktis und Südamerika Bilder aufzunehmen. In der Nacht vom 6. November (europäischer Zeit) wurden die ersten Bilder über der Antarktischen Halbinsel, Feuerland und dem Thwaites-Gletscher aufgenommen. Etwa sechs Stunden später, am Morgen des 7. November, nahm Sentinel-1D auch Bilder über Bremen in Deutschland auf. Die Daten wurden dann vom Satelliten an die Bodenstation in Matera (Italien) übertragen, die Teil des Copernicus-Bodensegments ist. All dies geschah innerhalb von 50 Stunden nach dem Start, was wahrscheinlich die kürzeste Zeit vom Start bis zur Datenlieferung für einen radarbasierten Erdbeobachtungssatelliten ist.

Laut Nuno Miranda, Sentinel-1-Missionsmanager der ESA, weisen die Bilder eine für eine „First Light“-Erfassung beispiellose Datenqualität auf. Sie ähneln stark den vor kurzem von Sentinel-1C aufgenommenen Bildern, was laut Nuno für die Inbetriebnahmephase sehr vielversprechend ist. Er merkte an: „Diese Bilder wurden innerhalb außergewöhnlich kurzer Zeit heruntergeladen und verarbeitet. Einige von uns erinnern sich daran, dass Sentinel-1B nach seinem Start innerhalb von zwei Stunden nach der Aktivierung seine ersten Radarbilder lieferte. Sentinel-1D hat dies in noch kürzerer Zeit geschafft und damit unserer Meinung nach einen neuen Rekord für Weltraumradare aufgestellt. Diese bemerkenswerte Leistung spiegelt das Engagement und die außergewöhnliche Vorbereitung aller beteiligten Teams wider.“
Radarinstrumente können die Erdoberfläche durch Wolken und Niederschläge hindurch abbilden, unabhängig vom Sonnenlicht, wodurch sie sich besonders gut für die Überwachung der Polarregionen eignen. Die Satelliten Sentinel-1C und -1D sind außerdem mit einem Instrument für das automatische Identifikationssystem (AIS) ausgestattet, wodurch die Fähigkeit der Mission zur Erkennung von Schiffen und Meeresverschmutzung verbessert wird. Das AIS von Sentinel-1D wurde ebenfalls aktiviert, als der Satellit über die Antarktis flog, um die Anwesenheit von Schiffen in diesen extremen Gebieten zu erfassen.

Erste Bilder zeigen die Fragilität der Gletscher

Die Antarktische Halbinsel ist Teil der größeren Halbinsel der Westantarktis und ragt 1300 km weit hinein. Es handelt sich um eine Eisdecke, die auf einer Reihe von Felseninseln ruht und deren Spitze nur 1000 km von der Südspitze Südamerikas entfernt ist. Die Eisdecke der Antarktischen Halbinsel ist eine der kleinsten Eisdecken der Antarktis, aber möglicherweise die am stärksten vom Klimawandel bedrohte, da ihre Gletscher klein sind und sich in einer Region befinden, die sich rapide erwärmt. Beobachtbare Veränderungen wie einstürzende Schelfeise, dünner werdende und schneller fließende Gletscher sind wichtige Indikatoren für den Klimawandel in der Region.
Dieses Bild ist in Schwarz-Weiß gehalten und zeigt den Kontrast zwischen dem Ozean und der eisigen Landschaft der Halbinsel.

Feuerland ist eine Inselgruppe vor der Südspitze des südamerikanischen Kontinents. Es umfasst Gebiete sowohl in Argentinien im Osten als auch in Chile im Westen und ist durch die Magellanstraße vom Festland getrennt. Der südlichste Punkt Feuerlands ist Kap Hoorn.
Die hellen Kontrastfarben in diesem Bild entstehen durch die Verwendung mehrerer Arten von Radarwellen, die als Polarisationen bezeichnet werden. In diesem Bild werden das Meer und die schneebedeckten Gipfel in Blautönen dargestellt, während das Land gelb erscheint.

Der Thwaites-Gletscher und der benachbarte Pine-Island-Gletscher befinden sich westlich der Antarktischen Halbinsel. Beide sind anfällig für den Klimawandel. Thwaites ist einer der instabilsten Gletscher der Antarktis und von einem raschen Rückgang bedroht. Die Details auf diesem Bild von Sentinel-1D erinnern uns an die Fragilität der Gletscher in der Antarktis. Da 2025 das Internationale Jahr der Gletschererhaltung der Vereinten Nationen ist, ist es an der Zeit, dieses Bild zu sehen, das am 6. November 2025 aufgenommen wurde.
Dieses Bild verwendet ebenfalls mehrere Radarpolarisierungen, um verbesserte Daten über die Landschaft zu erfassen. In diesem Bild ist das Meereis im Wasser in violetten oder purpurfarbenen Tönen zu sehen, während der Gletscher weiß erscheint.
Die Veröffentlichung dieser Bilder folgt auch auf die 30. Konferenz der Vertragsparteien (COP30), auf der die Folgen des Klimawandels und die erforderlichen Maßnahmen zu dessen Eindämmung diskutiert wurden. Der Klimastatusbericht der Weltorganisation für Meteorologie für die COP30 stellt fest, dass die Gletscher von Oktober 2023 bis September 2024 die größte Eismenge seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1950 verloren haben. Dem Bericht zufolge entspricht dies einem Anstieg des globalen mittleren Meeresspiegels um 1,2 mm. Der Bericht stellt außerdem fest, dass die Ausdehnung des antarktischen Meereises am 24. Februar 2025 den drittniedrigsten Stand seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen im Jahr 1978 erreichte, wobei der niedrigste Stand im Jahr 2023 verzeichnet wurde.
Simonetta Cheli, Direktorin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA, sagte: „Das ist eine großartige Leistung, und ich freue mich sehr über diese Ergebnisse von Sentinel-1D. Damit rücken die Daten, die wir von unseren innovativen Missionen erhalten, wirklich in den Mittelpunkt – Daten, auf die wir als Gesellschaft angewiesen sind, wenn wir weiterhin über den Klimawandel diskutieren und Maßnahmen dagegen ergreifen, und Daten, die wir für Anwendungen zum Verständnis und zur Erforschung unseres Planeten benötigen.
Das Sentinel-1-Team hat hervorragende Arbeit geleistet, und ich möchte allen Mitarbeitern der ESA sowie unseren Partnern in der Raumfahrtindustrie und den europäischen Institutionen für ihre hochwertige Arbeit danken. Es ist eine Ehre, diese Mission für das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus durchzuführen, und wir danken der Kommission für ihre Unterstützung und Zusammenarbeit. Wir freuen uns auch darauf, die Sentinel-Missionen der Zukunft weiterzuentwickeln, um die Kapazitäten und das Potenzial von Copernicus für Europa weiter auszubauen.“

Der Projektleiter von Sentinel-1 bei der ESA, Ramón Torres, brachte den Stolz des gesamten Teams zum Ausdruck: „Die Veröffentlichung der ersten Bilder von Sentinel-1D ist für uns alle ein unglaublich emotionaler Meilenstein. Das Gefühl der Ehrfurcht und Erfüllung geht über die Aufregung des Starts selbst hinaus, denn diese atemberaubenden Bilder des SAR-Instruments lassen unsere harte Arbeit lebendig werden. Es sind nicht nur Bilder – sie sind der Beweis dafür, dass unsere Vision Wirklichkeit geworden ist, und unterstreichen, wie bahnbrechend diese Mission wirklich ist. Die Tatsache, dass diese atemberaubenden Bilder auch den einwandfreien Zustand und die fehlerfreie Funktion des Satelliten bestätigen, erfüllt uns mit Erleichterung und Freude. Und dass wir all dies in erstaunlich kurzer Zeit erreicht haben – nur etwas mehr als zwei Tage nach dem Start – macht diesen Moment für unser Team noch unvergesslicher.“

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• Sentinel-1D auf Ariane-62

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Quelle: ESA/Applications, 28. Oktober 2025

Live auf ESA Web TV
Verfolgen Sie den Start live am Dienstag, 4. November 2025 (alle Zeiten in MEZ)

21:15 Uhr – Beginn der Übertragung
21:35 Uhr – Live-Stream aus Kourou
21:38 Uhr – Einführungen, Interviews und aktuelle Informationen zum Missionsstatus
22:02 Uhr – Start und Live-Kommentar
23:22 Uhr – Signalempfang
23:30 Uhr – Pressekonferenz
00:15 Uhr – Ende der Pressekonferenz und des Live-Streams

Über die Copernicus Sentinel-1 Mission

Die Sentinel-1-Mission liefert Radarbilder der Erdoberfläche und ist bei jedem Wetter, Tag und Nacht, einsatzbereit. Dieser Dienst ist unverzichtbar für Katastrophenschutzteams, Umweltbehörden, Seebehörden, Klimawissenschaftler und andere Nutzer, die auf häufige Aktualisierungen wichtiger Daten angewiesen sind.
Die Mission ist Teil der Copernicus-Familie von Sentinel-Satelliten, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) entwickelt wurde. Copernicus ist die Erdbeobachtungskomponente des Weltraumprogramms der Europäischen Union. Es unterstützt die EU dabei, Lösungen für gemeinsame globale Herausforderungen zu finden.
Die von den Sentinel-Missionen gelieferten Daten bilden die Grundlage für die operativen Copernicus-Informationsdienste, die zur Bewältigung von Umweltproblemen, zur Überwachung und Reaktion auf den Klimawandel sowie zum Schutz von Menschenleben beitragen. Die Copernicus-Datenpolitik gewährleistet einen vollständigen, offenen und kostenlosen Zugang zu Daten und Informationen.

Modernste Technologie für verbesserte Daten

Sentinel-1D ist der nächste Satellit der Mission und soll seinen Bruder Sentinel-1C ergänzen. Nach seiner vollständigen Inbetriebnahme wird er Sentinel-1A ersetzen, der seit 11 Jahren im Orbit ist und damit seine geplante Lebensdauer weit überschritten hat.
Der Satellit Sentinel-1D wird zusammen mit Sentinel-1C zeitnahe Daten liefern. Beide Satelliten verfügen über ein C-Band-Synthetic-Aperture-Radar (SAR)-Instrument an Bord, das hochauflösende Bilder der Erdoberfläche aufnimmt. Sie sind außerdem mit Instrumenten des Automatischen Identifikationssystems (AIS) ausgestattet, um die Erkennung und Verfolgung von Schiffen zu verbessern. Wenn beide Satelliten in Betrieb sind, sind häufigere AIS-Beobachtungen möglich. Sentinel-1D ist außerdem mit dem Galileo-Navigationssystem sowie anderen globalen Navigationssatellitensystemen kompatibel.

Video: Sentinel-1D Medienunterrichtung vor dem Start

Über Ariane 6

Ariane 6 ist Europas Schwerlastrakete und ein Schlüsselelement der Bemühungen der ESA, den europäischen Bürgern einen autonomen Zugang zum Weltraum zu gewährleisten. Dank ihres modularen und vielseitigen Designs kann sie sowohl Missionen in die erdnahe Umlaufbahn als auch solche starten, die viel weiter in den Weltraum vordringen sollen. Mit einer Höhe von mehr als 60 Metern kann Ariane 6 bei einem Start mit voller Nutzlast fast 900 Tonnen wiegen.

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• Sentinel-1D auf Ariane-62

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Quelle: Rheinmetall 11. September 2024.

11. September 2024 – Rheinmetall und der finnische Satellitenhersteller ICEYE weiten ihre Zusammenarbeit aus. Dazu haben beide Unternehmen eine entsprechende Kooperationsvereinbarung unterzeichnet.

In diesem Zuge sichert sich Rheinmetall exklusiv die Rechte zur Vermarktung der SAR-Satelliten (Synthetisches Apertur Radar) an militärische und staatliche Endkunden im deutschen wie im ungarischen Markt.

Im Juni 2024 hatte der Düsseldorfer Technologiekonzern bereits seine Beteiligung an der weltgrößten Flotte von Radar-Aufklärungssatelliten bekannt gegeben. Auf diesem Wege will Rheinmetall weltraumbasierte Aufklärungsdaten auf dem taktischen Gefechtsfeld nutzbar machen.

„Die Domäne Weltraum ist ein integraler Bestandteil der Verteidigungsstrategie und hat für unsere Kunden große Relevanz“, sagte Armin Papperger, Vorstandsvorsitzender der Rheinmetall AG. „Wir sind überzeugt, dass wir mit unseren kombinierten Fähigkeiten innovative Ansätze entwickeln können und in Zukunft maßgeschneiderte Lösungen für unsere militärischen Kunden bieten.“

SAR-Satelliten bieten gegenüber herkömmlichen Satelliten den Vorteil, dass sie unabhängig von Wetterbedingungen oder Tageszeit hochauflösende Bilder erzeugen können. Diese sind sehr detailliert und machen sogar kleinste Objekte auf der Erdoberfläche identifizierbar. Dies kann für die Streitkräfte entscheidende Vorteile bei Überwachung, Zielerfassung, Aufklärung oder die eigene Positionierung auf dem Gefechtsfeld bringen.

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• ICEYE Satelliten

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Quelle: Rheinmetall 13. Juni 2024.

13. Juni 2024 – Der Düsseldorfer Technologiekonzern Rheinmetall, ein führender Anbieter von innovativen Technologielösungen, erschließt neue Geschäftsfelder in der Dimension Space. Erste konzeptionelle Ansätze sind jetzt auf der „Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung“ – ILA 2024 – in Berlin vorgestellt worden. Darüber hinaus exploriert Rheinmetall verschiedene Bereiche des NewSpace Marktes.

Für Rheinmetall liegt der Fokus in der Domäne Space vor allem auf der Integration und Nutzbarmachung von weltraumbasierten Aufklärungsdaten im taktischen Gefechtsfeld. Um dabei den individuellen Bedürfnissen seiner militärischen Kunden gerecht zu werden, arbeitet der Konzern an maßgeschneiderten Lösungen für taktische Fahrzeuge. Durch die Zusammenarbeit mit ausgewählten Partnerunternehmen werden hochmoderne Technologien und Dienstleistungen aus dem Raumfahrtsektor für den Verteidigungssektor bereitgestellt.

In die aktuelle Strategie von Rheinmetall eingebettet ist ein Investment in das Unternehmen ICEYE, internationaler Marktführer für LEO-SAR Satelliten (SAR: synthetic aperture radar). Ausgeführt wurde die Investition von Rheinmetalls Tochtergesellschaft Rheinmetall Nordic.

„Die Domäne Weltraum ist ein integraler Bestandteil der Verteidigungsstrategie und hat für unsere Kunden große Relevanz.“, so Armin Papperger, Vorstandsvorsitzender der Rheinmetall AG. „Wir sind überzeugt, dass wir mit unseren kombinierten Fähigkeiten innovative Ansätze entwickeln können und in Zukunft maßgeschneiderte Lösungen für unsere militärischen Kunden bieten.“

Über Rheinmetall:
Die Rheinmetall AG mit Sitz in Düsseldorf ist ein Technologiekonzern, der rund 30.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an 167 Standorten weltweit beschäftigt. Das Unternehmen erzielte 2023 einen Umsatz von 7,2 Mrd. EUR. Rheinmetall ist ein führendes internationales Systemhaus der Verteidigungsindustrie und zugleich Treiber zukunftsweisender technologischer und industrieller Innovationen auf den zivilen Märkten. Die Ausrichtung auf Nachhaltigkeit ist integraler Bestandteil der Rheinmetall-Strategie.

Über ICEYE:
Das mit seinem Hauptsitz in Finnland beheimatete Unternehmen ICEYE bietet Fähigkeiten zur permanenten Erdbeobachtung, um Veränderungen an jedem Ort der Erde schneller und genauer zu erkennen und darauf zu reagieren. ICEYE verfügt über die weltweit größte SAR-Satellitenkonstellation (synthetic aperture radar) und liefert objektive Erkenntnisse und Daten nahezu in Echtzeit, Tag und Nacht und unter schwierigen Umweltbedingungen. Als zuverlässiger Partner von Regierungen und Wirtschaftsunternehmen ermöglicht ICEYE Entscheidungsfindungen, die zur Widerstandsfähigkeit von Gemeinschaften und zur nachhaltigen Entwicklung beitragen. ICEYE ist mit über 700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern international tätig und unterhält Niederlassungen in Finnland, Polen, Spanien, dem Vereinigten Königreich und den USA.

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• ILA Berlin

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Quelle: GFZ 11. Mai 2024.

11. Mai 2024 – Der Vergleich mit geologischen Karten, Informationen zu Grundwasserspeichern und Daten der GRACE-Satellitenmission zeigt einen besorgniserregenden Trend: In zahlreichen iranischen Provinzen wächst das Risiko einer irreversiblen Erschöpfung und Schädigung der Grundwasserreservoirs, wobei einige Reservoirs möglicherweise dauerhaft verloren gehen.
Insbesondere in der südostiranischen Provinz Kerman kommt es zu dramatischen Absenkungsraten. „Der Bezirk Rafsanjan in der Provinz Kerman ist Irans Zentrum der Pistazienproduktion, und wir haben dort alarmierende Senkungsraten gemessen, die an einigen Standorten 35 Zentimeter pro Jahr übersteigen“, sagt Mahdi Motagh. Er ist Arbeitsgruppenleiter in der GFZ-Sektion „Fernerkundung und Geoinformatik“ und Professor am Institut für Photogrammetrie und GeoInformation an der Leibniz-Universität Hannover, wo Hauptautor Dr. Mahmud Haghshenas Haghighi Wissenschaftlicher Mitarbeiter ist. Sie nutzten Radar-Interferometrie (Engl. “Interferometric Synthetic Aperture Radar”| InSAR), um die Bodenabsenkungen zu messen. „Anhand von mehr als 6.000 Sentinel-1-Bildern aus dem Zeitraum zwischen 2014 und 2020 haben wir eine Karte der Landabsenkung mit einer bislang einzigartigen Auflösung von 100 Metern für ganz Iran erstellt“, sagt Motagh.

In dem Land mit rund 84 Millionen Menschen zeichnet sich seit Jahren eine Grundwasserkrise ab. Durch die Kombination von Satellitendaten mit verschiedenen geologischen Beobachtungen und hydrogeologischen Messungen wurde für Iran ein nicht nachhaltiger jährlicher Grundwasserverlust von 1,7 Milliarden Kubikmetern (BCM) ermittelt. Das Ausmaß dieses Verlustes stellt eine große Herausforderung dar, da die Wiederauffüllung solcher Grundwasservolumina Hunderte oder sogar Tausende von Jahren dauern könnte, wenn sie überhaupt möglich ist.

Den Autoren zufolge ist der Hauptgrund für diesen enormen Verlust an Grundwasser die nicht nachhaltige Bewässerungslandwirtschaft, die durch das Bevölkerungswachstum und die Industrialisierung des Iran noch verstärkt wird. Mahdi Motagh sagt: „Die nicht-nachhaltige Entnahme von Grundwasser ist leider alltägliche Praxis geworden.“

Landabsenkungen, die ein sichtbares Zeichen für die Verdichtung der Grundwasserleiter sind, treten im ganzen Land auf. Etwa 3,5 Prozent der iranischen Landfläche sind von diesem Problem betroffen, das Millionen von Menschen und wichtige Infrastrukturen wie Flughäfen und Eisenbahnen in Mitleidenschaft zieht. In Provinzen wie Teheran, Isfahan, Kerman und Khorasan Razavi wohnt mehr als ein Viertel der Bevölkerung in Gebieten, die in unterschiedlichem Maße von Bodensenkungen bedroht sind. „Die in Provinzen wie Kerman, Teheran, Alborz, Fars und Khorasan Razavi gemessenen Absenkungsraten von mehreren zehn Zentimetern pro Jahr gehören zu den höchsten der Welt“, sagt Mahmud Haghshenas Haghighi.

Die beiden Autoren betonen: „Diese umfassende Analyse unterstreicht den dringenden Bedarf an sofortigen Maßnahmen und der Umsetzung einer kohärenten Grundwasserpolitik. Eine solche Politik ist für die Bewältigung der iranischen Grundwasserkrise und die Bekämpfung des Wasserdefizits von entscheidender Bedeutung.“

Originalpublikation:
Mahmud Haghshenas Haghighi, Mahdi Motagh, Uncovering the impacts of depleting aquifers: A remote sensing analysis of land subsidence in Iran.Sci. Adv.10, eadk3039(2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk3039
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk3039

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• GRACE-C

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Quellen: GK Roskosmos, TASS, RIA Nowosti.

Wostotschny, 26. Mai 2023 – Russland hat am späten Freitagabend seinen ersten zivilen Fernerkundungssatelliten Kondor-FKA gestartet. Er stieg um 23:14 Uhr deutscher Zeit an der Spitze einer Sojus-2.1a-Trägerrakete mit einer Fregat-Oberstufe vom Kosmodrom Wostotschny auf, melden Moskauer Nachrichtenagenturen.

Der 1.050 Kilogramm schwere Satellit, der in der militärisch-industriellen Wissenschaftlichen Produktionsvereinigung (NPO) Maschinenbau gebaut wurde, dient der Kartographierung unseres Planeten, dem ökologischen Monitoring und der Überwachung der Naturressourcen bei allen Witterungsbedingungen mit einer Auflösung von einem Meter. Seine Lebensdauer wird mit fünf Jahren angegeben.

Es war zugleich der achte russische Raketenstart und der erste von Wostotschny in diesem Jahr.

Gerhard Kowalski

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• Kondor-FKA-1 auf Sojus-2-1A/Fregat

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Quelle: ESA 22. September 2022.

22. September 2022 – Das einzigartige Konzept der Satellitenmission Harmony soll nun verwirklicht werden und eine Fülle neuer Informationen über unsere Ozeane, das Eis, Erdbeben und Vulkane hervorbringen, die einen wichtigen Beitrag zur Klimaforschung und Risikoüberwachung leisten werden.

Die im Rahmen des FutureEO-Programms der ESA entwickelten Earth Explorers sind wegweisende Forschungsmissionen, die aufzeigen, wie neuartige Beobachtungsmethoden zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen über unseren Heimatplaneten führen. Sie treiben die Wissenschaft und Technologie voran und befassen sich mit Fragen, die sich direkt auf den Klimawandel und gesellschaftliche Themen wie die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln, Wasser, Energie, Ressourcen und die öffentliche Gesundheit auswirken.

Die Erde ist ein hochdynamisches System, wo der Transport und Austausch von Energie und Materie durch zahlreiche Prozesse und Rückkopplungsmechanismen geregelt wird. Die Aufschlüsselung dieser komplexen Prozesse ist eine riesige Herausforderung, um zu verstehen, wie unser Erd-System funktioniert.

Durch Harmony wird unser Verständnis noch viel klarer werden.

Harmony wird durch die Stärkung der Wissenschaft auch zur Lösung gesellschaftlicher Probleme beitragen, wie sie in den Grand Challenges des Weltklimaforschungsprogramms und in den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen festgelegt sind.

Diese aufregende neue Mission besteht aus zwei identischen Satelliten, die im Konvoi mit einem Copernicus Sentinel-1-Satelliten die Erde umkreisen. Jeder Harmony-Satellit ist mit einem Synthetischen Apertur Radar, das nur den Empfang ermöglicht, sowie mit einem Multiview-Thermo-Infrarot-Instrument ausgestattet.

Harmony wird zusammen mit den Beobachtungen von Sentinel-1 eine umfangreiche Palette einzigartiger hochauflösender Beobachtungen von Bewegungen an oder nahe der Erdoberfläche liefern.

Der leitende Forscher von Harmony, Paco López-Dekker von der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, erklärt: „Harmony wird beispielsweise zur Quantifizierung der Prozesse eingesetzt, die den Austausch von Schwung, Wärme und Feuchtigkeit zwischen der Meeresoberfläche und der darüber liegenden Luft bestimmen. Dieser Austausch beeinflusst die Prozesse in der unteren Atmosphäre, bestimmt die Wettermuster und wirkt sich auf unser Klima aus.

„Es wird auch zur Untersuchung der Verformung und der Strömungsdynamik an den sich schnell verändernden Rändern des Eisschildes eingesetzt, um den Anstieg des Meeresspiegels besser nachvollziehen zu können.

„Harmony wird außerdem die Bewegung von Gebirgsgletschern beobachten, die für die Versorgung von Hunderten von Millionen Menschen mit Süßwasser entscheidend sind. Die Bedeutung des Verständnisses ihrer Veränderungen kann daher nicht hoch genug eingeschätzt werden.

„Außerdem wird Harmony für die Messung kleinerer Veränderungen der Landoberfläche eingesetzt, wie z. B. bei Erdbeben und vulkanischer Aktivität, und trägt somit zur Risikoüberwachung bei.“

Das Konzept von Harmony wurde in den letzten vier Jahren einer strengen Machbarkeitsprüfung und einem Vorentwicklungsprozess unterzogen, an dessen Ende der Programmausschuss der ESA für Erdbeobachtung (PB-EO) den Vorschlag der ESA akzeptierte, u. a. auf der Grundlage der wissenschaftlichen Beratung und der Empfehlung des Beratenden Ausschusses für Erdbeobachtung (ACEO).

René Forsberg, Mitglied des Beratenden Ausschusses für Erdbeobachtung der ESA, sagte: „Die bahnbrechenden Forschungsmissionen der ESA, die Earth Explorer, sind von grundlegender Bedeutung für die Stellung Europas als Weltmarktführer in der Erdbeobachtung. Wir freuen uns sehr, dass Harmony sich dieser außergewöhnlichen Familie von Missionen anschließt und sind überzeugt, dass sie bedeutende Fortschritte im Verständnis der Vorgänge auf unserem fragilen Planeten bringen wird.“

Simonetta Cheli, ESA-Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme, fügte hinzu: „Die Earth Explorers sind in der Tat entscheidend für unser FutureEO-Programm – ein Programm, das neue Ideen zur Entwicklung bahnbrechender Satellitenmissionen und -konzepte sowie zur Erprobung innovativer Technologien nutzt. FutureEO fördert kreative neue Wege zur Nutzung der Erdbeobachtung und ermöglicht so die Entfaltung wissenschaftlicher Spitzenleistungen zur Bewältigung der gesellschaftlichen Herausforderungen von morgen.

„Die neuartige Technologie und die von den Earth Explorers erprobten Beobachtungsmethoden sind ebenfalls von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung „operativer“ Missionen, wie z. B. die europäischen Copernicus Sentinel Missionen, die systematische Daten für Umweltdienste liefern.

„Wir gehen bei Harmony davon aus, dass seine Technologie wichtig für die Erweiterung der Kapazitäten der Copernicus Sentinel-1 Next Generation Mission sein wird.“

Da Harmony nun offiziell als zehnter Earth Explorer ausgewählt wurde, ist die Mission Teil des ESA-Vorschlags für die Erdbeobachtung der Zukunft (Earth Observation FutureEO) auf der bevorstehenden Ratstagung auf Ministerebene (CM22), bei der die Mitgliedstaaten Finanzierungsentscheidungen treffen werden.

Der nächste Schritt ist dann die Feinabstimmung des Missionskonzeptes und der anschließende Bau im Hinblick auf den Start der Satelliten im Jahr 2029.

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• ESA

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Quelle: Airbus Defence and Space 21. Juni 2022.

Friedrichshafen, 21. Juni 2022 – Airbus hat das dritte Instrument für die Sentinel-1-Satellitenserie fertiggestellt. Weltpremiere hat ein neuer Trennmechanismus, der helfen soll, Weltraumschrott zu vermeiden. Das C-Band-Radar für den Copernicus-Satelliten Sentinel-1C ist nun auf dem Weg zu den Anlagen von Thales Alenia Space in Rom, Italien, wo es integriert und getestet werden wird. Der Start des Satelliten ist für die erste Hälfte des Jahres 2023 geplant.

Der C-Band-Radarstrahl, den das Instrument erzeugt, kann Veränderungen an der Erdoberfläche mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern feststellen. Das Synthetic Aperture Radar (SAR) hat den Vorteil, dass es bei Wellenlängen arbeitet, die nicht durch Bewölkung oder fehlende Beleuchtung beeinträchtigt werden. Deshalb kann es bei Tag und Nacht und unter allen Wetterbedingungen Daten für die Überwachung von See- und Landgebieten, Notfallmaßnahmen, den Klimawandel und die Sicherheit erfassen. Ein primärer Betriebsmodus über Land und ein weiterer über dem offenen Meer ermöglichen einen vorprogrammierten Betrieb. Typischerweise wird ein Radarbild von einem 250 Kilometer breiten Streifen mit hoher geometrischer Auflösung (5 x 20 m) aufgenommen.

Das neue Radarinstrument für Sentinel-1C ist weitgehend identisch mit den beiden Vorgängermodellen, weist aber eine Besonderheit auf, eine von Airbus patentierte Erfindung, die zum ersten Mal eingesetzt wird. Sie besteht aus Lötstellen an den wichtigsten Verbindungspunkten zum Satelliten, die bei starker Erwärmung schmelzen und die Radarantenne von der Satellitenplattform trennen. Beide Teile sind dann getrennt der vollen Reibungshitze ausgesetzt und verglühen beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre am Ende der nominellen Lebensdauer des Satelliten von 7,25 Jahren früher und schneller. Damit leistet die Airbus-Erfindung einen wichtigen Beitrag zur Vermeidung von Weltraummüll und zum Schutz der Umwelt im Orbit.

Die Teams von Airbus Space Systems haben die 12,3 m x 0,9 m große Antenne in Friedrichshafen gebaut und überprüft, während das elektronische Teilsystem in Portsmouth (Großbritannien) hergestellt wurde.

Die T/R-Module (Transmit & Receive) und die Front-End-Elektronik wurden von Thales Alenia Space nach Airbus-Spezifikationen entwickelt und produziert.

Seit April 2014 liefert die Sentinel-1-Mission “rund um die Uhr” und bei allen Wetterbedingungen Bilddaten für Copernicus. Copernicus ist das weltgrößte Umweltprogramm – geführt von Europa. Es ist ein gemeinschaftliches Vorhaben der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA.

Bis Ende Mai 2022 haben mehr als 620.000 Nutzer rund 39 Millionen Sentinel-1-Produkte heruntergeladen, was 48 Millionen Gigabyte an Daten entspricht.

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• Copernicus (früher GMES)

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Quelle: DLR 7. Juni 2022.

7. Juni 2022 – Dürre und Trockenperioden bedrohen zunehmend den Ackerbau. In Europa betrifft das insbesondere die Mittelmeer-Region mit ihren bedeutenden Obst-, Gemüse- und Getreideflächen. Um angesichts des globalen Klimawandels Ernten weiterhin zu sichern, muss die Wasserversorgung angepasst werden. Ein wichtiger Faktor ist die Bodenfeuchte. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) testet neue Radartechnologien, die es ermöglichen sollen, die Feuchtigkeitsverteilung in Pflanzen und den obersten Bodenschichten abzubilden, um gezielt Maßnahmen einleiten zu können. Gemeinsam mit dem italienischen Institut für Elektromagnetische Umweltsensorik IREA haben die Forschenden im April 2022 die erste von zwei mehrtägigen Testkampagnen in Italien durchgeführt. Die zweite Kampagne findet vom 14. bis 17. Juni 2022 statt.

Die erhobenen Daten dienen dazu, Verfahren zur Ableitung des Informationsprodukts „Bodenfeuchte“ in Hinblick auf aktuelle wie zukünftige europäische Radarsatellitenmissionen anzuwenden und zu testen. Die Verteilung der Bodenfeuchte in der abgebildeten Region wird in Form einer Karte geografisch dargestellt. Die Ergebnisse der Messkampagnen sind insbesondere für die Radarsatellitenmission Tandem-L von Bedeutung, die zukünftig die Bodenfeuchte neben anderen Klimavariablen global in den Blick nehmen könnte.

Kritischer Wasserhaushalt: Testgebiet Tavoliere
Als Testgebiet nutzt das Team landwirtschaftliche Flächen in der Tavoliere-Ebene: Das Gebiet ist für seinen kritischen Wasserhaushalt bekannt und erstreckt sich über etwa 4.000 Quadratkilometer. Die Tavoliere ist begrenzt durch den Gargano Nationalpark im Norden, den Daunia-Bergen im Westen, und der Adria. Während der Gargano und die Daunia-Berge klimatisch feuchtere Gebiete sind, herrscht im Bereich des Tavoliere das typische, halbtrockene Mittelmeerklima mit einem durchschnittlichen Jahresniederschlag von 450 Millimeter. Der Boden wird hauptsächlich als Ackerland genutzt. Die wichtigsten saisonalen Anbauprodukte sind Hartweizen, Tomaten, Pferdebohnen, Spargel, Kichererbsen und Artischocken. Um die Wasserversorgung zu sichern, ist es für die Wasserwirtschaft unabdingbar, detaillierte Kenntnisse über vorhandene oberirdische Gewässer und die Feuchtigkeitsverteilung zu haben.

Flugzeug-Radarmessungen mit F-SAR
Im April führte das deutsch-italienische Forschungsteam an zwei aufeinanderfolgenden Tagen Messungen des Wassergehalts in der Vegetation und der oberen Bodenschicht durch. Zeitgleich überflog es die Flächen mit dem F-SAR-System des DLR. In vier langen Flügen erstellte das Radarsystem an Bord des DLR-Forschungsflugzeugs Dornier DO228 simultan Aufnahmen in den Frequenzbereichen C- und L-Band, was eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse ermöglicht. Aus den Radardaten wird die Verteilung der Feuchte in Vegetation und Boden abgeleitet sowie deren Veränderungen über einen bis zu 30-stündigen Zeitraum verfolgt. Eine Bewertung der Qualität der Radarmessergebnisse erfolgt durch Vergleich mit den „in-situ“ Messungen am Boden, unter Verwendung einer aktuellen Landnutzungskarte.

„Wir sind sehr zufrieden mit dem Verlauf der ersten Messkampagne. Die Messungen konnten bei guten Bedingungen durchgeführt werden. Probeweise prozessierte SAR-Daten zeigen eine gute Qualität. Wir erhoffen uns für die zweite Messkampagne einen ebenso guten Verlauf“, sagt Projektleiter Ralf Horn vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme.

Die Forschenden wählten unterschiedliche Agrarflächen für die Bodenmessungen aus, darunter auch ein brachliegendes Feld. Künstliche Bewässerung wurde nach einem bestimmten Zeitplan gezielt eingesetzt, um eine Abtrocknung im Zeitverlauf beobachten zu können. Im Juni werden die Messungen wiederholt, um unter anderem dabei zu helfen jahreszeitlich bedingte Veränderungen der Bodenfeuchte festzustellen.

Simulation zukünftiger Satellitenradarkonzepte
Radarsensoren auf einem Flugzeug liefern vergleichbare Daten wie Systeme an Bord von Satelliten. Das F-SAR-Instrument an Bord der Dornier DO228 wurde insbesondere dafür entwickelt, die Datenqualität zukünftiger Satellitenradare zu simulieren. So nahm das DLR-Team bei ihren Messflügen Bildserien in einem bestimmten zeitlichen Rhythmus auf. Diese multi-temporalen, über zwei Stunden langen Radarbildfolgen werden so verarbeitet, dass zum Schluss Radarbilder entstehen, wie sie ein Hydroterra-Satellit künftig aus dem All erzeugen würde. Im Rahmen einer laufenden ESA-finanzierten Studie soll nun untersucht werden, mit welcher Qualität sich Informationen über die sich ändernde Feuchte in Vegetation und Boden aus den simulierten Hydroterra-Bildern extrahieren lassen.

Tandem-L: Globales Umweltbeobachtungssystem für morgen
Die aktuelle Messkampagne steht in enger Verbindung mit Tandem-L, einem Vorschlag des DLR für eine hochinnovative satellitengestützte Radarmission zur Umweltbeobachtung. Eine Konstellation aus zwei L-Band Radarsatelliten soll Daten mit einer bisher nicht erreichten Qualität und Auflösung liefern. Eine Vielzahl dynamischer Prozesse in Bio-, Geo-, Kryo- und Hydrosphäre würden erfasst werden. Speziell im Bereich der Hydrosphäre wäre eine regelmäßige feinskalige Messung der oberflächennahen Bodenfeuchte zur Erforschung des weltweiten Wasserkreislaufs möglich.

Tandem-L könnte im Wochenrhythmus eine aktuelle Abbildung der gesamten Landmasse der Erde in 3D liefern und dabei gleichzeitig mehrere für die Klimamodellierung relevante Parameter messen. So würde die Radarmission maßgeblich zum besseren Verständnis von Prozessen dienen, die heute als Treiber der globalen Klimaänderung gesehen werden. Die gewonnenen Informationen sollen Politik und Gesellschaft befähigen, auf lokaler, regionaler wie auch globaler Ebene die bestmöglichen Handlungsentscheidungen zu treffen.

Über die Partner
IREA, das italienische Institut für elektromagnetische Umweltsensorik, ist Teil des italienischen Nationalen Forschungsrats CNR, in dem es sich im Bereich „Earth System Science and Environmental Technology“ engagiert. IREA wurde bei den Bodenmessungen durch CREA, dem Rat für landwirtschaftliche Forschung und Wirtschaft, unterstützt. Der Forschungsrat unterhält in der Tavoliere-Ebene bei Foggia zwei Versuchsfarmen mit angegliederten landwirtschaftlichen Testflächen. So sind dort unter anderem Wetterstationen und Zusatzdaten zu Bodenbedeckung und Bodentextur verfügbar.

Für die Messflüge ist das DLR-Forschungsflugzeug DO228 D-CFFU im Einsatz. Die Dornier wird überwiegend zur Fernerkundung eingesetzt und von der DLR-Einrichtung Flugexperimente in Oberpfaffenhofen betrieben.

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• Planet Erde

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Quelle: DLR.

Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) untersuchte die Flächen- und Höhenänderungen aller Gletscher der europäischen Alpen über einen Zeitraum von 14 Jahren. Dazu verglichen sie dreidimensionale Geländemodelle der deutschen Radarsatellitenmission TanDEM-X und der deutsch-amerikanischen Shuttle-Radar Topography Mission (SRTM) aus der Zeit zwischen 2000 und 2014. Die Höhenmodelle kombinierte das Team mit optischen Aufnahmen der Landsat-Satelliten der NASA. Das Ergebnis: Ungefähr 17 Prozent des gesamten Eisvolumens der Alpen gingen seit der Jahrtausendwende verloren. Die Erkenntnisse veröffentlichte das Team kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Ein Verlust an Eisvolumen von 17 Prozent entspricht mehr als 22 Kubikkilometern. Das ist größer als das Siebenfache des Wasservolumens des Starnberger Sees. Außer den höchsten Erhebungen der Zentralalpen erreicht die Eisschmelze bereits auch höher gelegene Gletscherregionen und die Tendenz setzt sich fort.

Die stärksten Verluste traten in den Gebirgsmassiven der Schweizer Alpen auf. Allein die großen Talgletscher der Berner Alpen verloren im Zeitraum von 2000 bis 2014 etwa 4,8 Gigatonnen Eismasse. Die Eisdicke ging im Durchschnitt um 0,72 Meter pro Jahr zurück. Das entspricht einem Volumen von knapp fünf Kubikkilometern. Lokal waren die Schmelzraten in den unteren Gletscherbereichen sogar um ein Vielfaches höher. Ein Beispiel stellte der größte Gletscher der Alpen auf, der Große Aletsch-Gletscher: Dort schrumpfte die Gletscheroberfläche nahe der Gletscherfront durch Abschmelzen jährlich um bis zu fünf Meter und mehr.

Zu diesen Ergebnissen kam das Team des FAU-Instituts für Geographie durch die Kombination der Daten aus den drei Erdbeobachtungsmissionen TanDEM-X, SRTM und Landsat. Entscheidender Vorteil des Verfahrens war, dass annähernd gleichzeitige Flächen- und Höhenmessungen verglichen werden konnten. Ähnliche Studien aus anderen Gebirgsregionen der Erde gehen in der Regel von einer konstanten vergletscherten Fläche während eines Beobachtungszeitraums aus. Besonders in hochdynamischen Gletscherregionen wie den europäischen Alpen kann dies zu einer deutlichen Unterschätzung der tatsächlichen Massenbilanz führen.

Die Radarsatellitenmission TanDEM-X
Die Mission TanDEM-X wurde im Auftrag des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) in öffentlich-privater Partnerschaft mit Airbus Defence and Space ins Leben gerufen. Das DLR ist verantwortlich für die wissenschaftliche Nutzung der TanDEM-X-Daten sowie für die Planung und Durchführung der Mission, die Steuerung der beiden Satelliten und die Erzeugung des digitalen Höhenmodells.

An der Mission TanDEM-X beteiligt sind das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme als wissenschaftliche Leitung, das DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) und die DLR-Einrichtung Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) am Standort Oberpfaffenhofen. Zusammen decken sie alle relevanten Arbeitsfelder der Mission ab: Sensortechnik, Missionsauslegung, hochgenaue operationelle Prozessierung der Daten und Erstellung von für den Nutzerbedarf optimierten Produkten. Zusammen mit dem Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum des DLR sind sie zudem für die Infrastruktur, die den Betrieb der Satelliten ermöglicht, das sogenannte Bodensegment, sowie für die Datenverarbeitung zuständig.

Einen Rückblick auf zehn Jahre TanDEM-X, den Ausblick für die mögliche Zukunft der Erdbeobachtung mit Radarsatelliten sowie Servicelinks zum TDX Science Server und Datenzugang für das – zur wissenschaftlichen Nutzung freie – 90-Meter-Höhenmodell finden Sie hier.

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• TanDEM-X auf Dnepr

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Quelle: DLR.

Es ist heute kein Geheimnis mehr, dass sich unsere Umwelt seit Beginn der Industrialisierung rasanter verändert als zuvor. Die deutschen Satellitenmissionen TerraSAR-X und TanDEM-X liefern seit 2007 und 2010 einzigartige Erdbeobachtungsdaten, aus denen reichhaltige Erkenntnisse über unsere Umwelt gewonnen werden können. Wissenschaftliche Nutzer aus der ganzen Welt sind am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen zusammengekommen, um im Rahmen des „TerraSAR-X und TanDEM-X Science Meetings“ die aus den Daten gewonnenen Ergebnisse auszutauschen und Anforderungen an künftige Fernerkundungstechnologien zu formulieren. In mehr als 100 Präsentationen offenbart sich vom 21. bis 24. Oktober 2019 der neueste Stand der Forschung. Begleitend dazu stellt der TanDEM-X-Blog Vorträge aus dem „Science Meeting“ vor und skizziert, in welcher Weise die Daten der zwei Radarmissionen Forscher weltweit unterstützen.

„Die Teilnahme von mehr als 250 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 40 Ländern ist ein Beleg für das große Interesse an den Daten beider Satellitenmissionen. Auch wenn heute mehr als 25 Radarsatelliten im Einsatz sind, ist nur TanDEM-X mit seinem einzigartigen Formationsflug in der Lage, Bilder in 3D und in hoher Auflösung zur Verfügung zu stellen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Alberto Moreira, Direktor des DLR-Institutes für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme und Principal Investigator der TanDEM-X-Mission.

Anwendungen in der Forschung
Radarsensoren haben für die Erdbeobachtung besondere Bedeutung, da sie unabhängig vom Wetter und zu jeder Tages- oder Nachtzeit Aufnahmen liefern. Vom Weltall aus können sie große Gebiete, mehr als hundert Kilometer lang, erfassen. Die zivilen Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X sind aktuell noch im Betrieb und könnten noch mehrere Jahre für die Forschung genutzt werden.

Internationale Forschungseinrichtungen und Organisationen verwenden die bisherigen Daten, um beispielsweise Naturgefahren wie Erdbeben, Vulkanausbrüche und Tsunamis zu analysieren. „Hochauflösende und langfristige Datenerfassungspläne sind unerlässlich, um Vulkangefahren zu untersuchen und damit zu einem verbesserten Frühwarnsystem beizutragen“, erklärt Dr. Thomas Walter vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ.

Am 22. Dezember 2018 traf ein heftiger Tsunami die indonesische Vulkaninsel Krakatau, der Hunderte von Menschen tötete und die Küstenregionen von Java und Sumatra verwüstete. Aufgrund der schlechten Witterungsbedingungen und der intensiven Vulkanaktivitäten waren direkte Einblicke in den Vulkan nicht möglich und die Einzelheiten unklar. Die TerraSAR-X-Radaraugen haben in dieser Situation dazu beigetragen, die tiefgreifenden Veränderungen durch die Katastrophe von Anak Krakatau 2018 besser zu verstehen. Der Zusammenbruch des Vulkans wurde auch durch unabhängige seismische und Infraschalldaten beobachtet, doch erst die TerraSAR-X-Daten lieferten die nötige Auflösung. So war es den Wissenschaftlern anhand der Radardaten möglich, morphologische Details des Zusammenbruchs auszuwerten, eine Zunahme des Inselumfangs in anderen Teilen nachzuvollziehen und das Gebiet nach dem Absetzen des neuen vulkanischen Materials zu untersuchen.

Gletscherbeobachtung im Detail
Der Blick aus dem All kann auch sehr genaue Auskünfte über die Veränderungen von Gletschern und Eisschilden geben. Die teils drastischen Entwicklungen müssen regelmäßig beobachtet werden und sind im Zusammenhang der globalen Erderwärmung zu sehen. Einen wahren Datenschatz liefert hier das TanDEM-X-Höhenmodell – noch nie zuvor wurden Grönland und die Antarktis umfassend und mit so hoher Genauigkeit vermessen.

Grönlands schnellster Gletscher, Jakobshavn Isbrae, produziert das größte Volumen an Eisbergen der nördlichen Hemisphäre. In den letzten zwei Jahrzehnten hat dieser Gletscher seine Geschwindigkeit mehr als verdoppelt, so dass er allein in den Jahren 2000 bis 2010 den Meeresspiegel um einen Millimeter erhöht hat. Die Satelliten TerraSAR-X und TanDEM-X begannen 2009 mit der intensiven Überwachung dieses Gletschers und zeigten die enormen und unerwarteten Geschwindigkeitsschwankungen (siehe Abbildung).

„Dieselben Prozesse, die zur jährlichen Variation beitragen, werden den Gletscher auch in Zukunft beschleunigen, da sich das Klima weiter erwärmt. Daher ist die langfristige Überwachung der Gletscher Grönlands und der Antarktis durch Fernerkundungssatelliten so wichtig, um zu verstehen, wie sich der Meeresspiegel auf die Küstengemeinden der Welt auswirken wird“, erzählt Ian Joughin vom Polar Science Center des Applied Physics Lab von der University of Washington.

Globaler Überblick: Kohlenstoffspeicher Wald
Einen immanenten Einfluss auf das Klima haben auch unsere Wälder, indem sie als eines der wichtigsten Kohlenstoffspeicher fungieren. Bei Veränderungen wie Abholzung oder Brandrodung kann es schnell zu einem Ungleichgewicht kommen. Wieviel Kohlenstoff gespeichert wird, hängt unter anderem von der Baumhöhe ab. DLR- und NASA-Wissenschaftler arbeiten an der Erstellung einer einzigartigen globalen Waldhöhenkarte: Die NASA-Wissenschaftler arbeiten mit dem GEDI-System (Global Ecosystem Dynamics Investigation), das regional begrenzte aber sehr genaue Waldhöhendaten liefert. Das DLR-Team erstellt die Waldhöheninformationen aus der TanDEM-X-Mission, die die Daten global aber in einer reduzierteren Genauigkeit liefern kann. Einzigartig ist die Verschneidung dieser beiden Datensätze zu einem hochgenauen globalen Waldhöhenprodukt. Beim „Science-Meeting“ in Oberpfaffenhofen werden nun erste Ergebnisse dieser Kooperation gezeigt.

„Das Wissen über die genauen Waldhöhen wird die regionalen und globalen Klimamodelle zur Prognose von freiem Kohlenstoffdioxid signifikant verbessert“, erklärt DLR-Wissenschaftler Kostas Papathanassiou vom Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme.

Blick in die Zukunft: Tandem-L
Ziel der hochinnovativen Radarmission Tandem-L ist es, wichtige Umwelt- und Klimaparameter global und in hoher zeitlicher Auflösung zu erfassen: Alle acht Tage sollen zwei Radarsatelliten die Landmasse der Erde dreidimensional abbilden. Dadurch können dynamische Prozesse der Erde zeitnah und systematisch erfasst werden. Erdbebenforscher und Risikoanalysten wären in der Lage, Deformationen der Erdoberfläche millimetergenau zu verfolgen. Gletscherbewegungen und Schmelzprozesse in den Polarregionen könnten regelmäßig und dadurch noch genauer ermittelt werden. Die Erdbeobachtungsdaten der drei Radarsysteme sollen sich komplementär ergänzen.

Im Vergleich zu den beiden aktuellen Missionen wird Tandem-L mit einer längeren Wellenlänge betrieben. Mit der Wellenlänge von rund 24 Zentimeter kann die Vegetation durchdrungen werden, so dass die Flächenstrukturen des Untergrunds sichtbar werden. Dank neuer Technologien und Aufnahmeverfahren, wie der polarimetrischen SAR-Interferometrie, kann auch ein Wald dreidimensional kartiert werden. Hieraus werden dann die Waldhöhen berechnet und die Biomasse indirekt abgeschätzt – auf globaler Ebene ist dies bisher nicht möglich.

Wissenschaftler unterschiedlicher Helmholtz-Zentren, die an den Vorstudien der Mission beteiligt sind, stellen nun ihre Ergebnisse in Oberpfaffenhofen vor und erörtern, welche tragende Rolle Tandem-L zur Beantwortung von umweltrelevanten Herausforderungen spielen kann. Mit dem „TerraSAR-X und TanDEM-X Science Meeting“ steht den insgesamt 250 internationalen Teilnehmern eine Plattform zur Verfügung, den gemeinsamen Forschungsbedarf zu identifizieren und die Zukunft der Erdbeobachtung einzuleiten.

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Quelle: OHB SE.

Koblenz, 7. August 2019. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des börsennotierten Hochtechnologie-Konzerns OHB SE, entwickelt und realisiert mit SARah auch das zweite satellitengestützte Radar-Aufklärungssystem für die Bundeswehr. SARah weist eine gesteigerte Systemleistung auf und wird aus drei modernen Satelliten mit sich ergänzender Radartechnologie sowie zwei Bodenstationen bestehen. Der Kunde, das Bundesministerium der Verteidigung (BMVg), vertreten durch das BAAINBw (Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr), hat kürzlich einen Änderungsvertrag für die Realisierung des SARah-Systems mit OHB System AG abgeschlossen, um auf die aktuellen Bedrohungen im Bereich der IT-Sicherheit und Satellitenkommunikation zu reagieren. Diese Modifizierungen werden zu einer erhöhten Cybersicherheit des Gesamtsystems führen. Bei diesem Änderungsvertrag wurde die bereits optional vereinbarte Betriebsphase an diese neuen Anforderungen angepasst.

Zuverlässig, sicher und hochgenau – das sind die Anforderungen an SARah, schließlich sollen die höchstauflösenden Radarbilder des Systems Entscheidungsträger mit strategisch relevanten Informationen aus einer übergeordneten Perspektive versorgen. Zu jeder beliebigen Stunde, bei allen Wetterverhältnissen und von jedem Ort der Erde. „Bei SARah haben wir uns gemeinsam mit unserem Kunden hohe Ziele gesteckt. Der heutige Auftrag ist ein Beleg dafür, wie wichtig satellitengestützte Radar-Aufklärung und der Schutz des Systems vor unautorisiertem Zugriff ist, wenn es um die Verfügbarkeit unabhängiger Daten für alle Einsatzgebiete geht – egal wo, egal wann,“ so Dr. Ingo Engeln, Mitglied des Vorstandes der OHB System AG. „Wir fühlen uns für die Aufgaben gut gerüstet. Schließlich hat OHB als Hauptauftragnehmer des Bundesministeriums für Verteidigung das aktuelle satellitengestützte Radar-Aufklärungssystem SAR-Lupe konzipiert und realisiert. Seit 2007 erfüllen unsere fünf Satelliten ihre Funktion einwandfrei und liefern weiterhin Bildprodukte hoher Qualität.“

SARahs Raum- und Bodensegment
Die OHB System AG wurde mit Entwicklung und Realisierung des SARah Aufklärungssystems betraut. Das Unternehmen ist für das Gesamtsystem, das Einbringen der Satelliten in ihren Zielorbit sowie für den Betrieb der Satellitenkonstellation verantwortlich. Das Raumsegment umfasst zwei auf Reflektortechnologie basierende Satelliten von OHB sowie einen Satelliten mit Phased-Array Technologie vom Unterauftragnehmer Airbus Defence and Space. Zum Bodensegment des Systems SARah zählen Elemente für die Beauftragung des Systems, für Satellitenkontrolle, Bildverarbeitung und Archivierung, zwei Bodenstationen sowie verschiedene Schnittstellen zum Kunden und anderen Systemen. Als Hauptauftragnehmer für das künftige SARah System ist OHB für die wichtigsten Funktionen des Bodensegments, für alle Schnittstellen zum Kunden sowie für eine Bodenstation zuständig.

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• SARah („SAR-Lupe 2. Generation“)

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Quelle: DLR.

Wie der Blick aus dem All verrät, ist die Landmasse der Erde heute zu rund einem Drittel von Wäldern bedeckt. Dabei fehlt bereits mehr als die Hälfte des weltweiten Bestands, die der Abholzung insbesondere seit Mitte des 20. Jahrhunderts zum Opfer gefallen ist. Um den aktuellen Zustand sowie die Entwicklungen des „grünen Organs“ genau beobachten, bewerten und schützen zu können, hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen besonderen Datensatz erstellt: die globale TanDEM-X-Waldkarte. Dazu wurden interferometrische Daten genutzt, die für das globale Höhenmodell der deutschen Radarsatellitenmission TanDEM-X aufgenommen wurden, und Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz zur globalen Datenverarbeitung entwickelt. Diese wurden für verschiedene Waldtypen anhand von Baumhöhen, Dichte und Struktur optimiert. Das Ergebnis ist eine Karte, die bei einer Auflösung von 50 Metern die Ausdehnung bewaldeter Flächen darstellt. Die globale TanDEM-X-Waldkarte des DLR steht wissenschaftlichen Nutzern ab sofort frei zur Verfügung.

Radarsatelliten können unabhäging von Wetter oder Tageszeit Aufnahmen erstellen – ein besonderer Vorteil bei der Kartierung von tropischen Wäldern, die meist von Wolken bedeckt sind. Die TanDEM-X-Waldkarte schließt bisherige Datenlücken und liefert erstmals einen einheitlichen Überblick der Regenwälder in Südamerika, Südostasien und Afrika. Die Erkenntnisse sind für Behörden und Wissenschaftler gleichermaßen bedeutsam, da diese Gebiete vor illegaler Abholzung geschützt und als mächtige Kohlenstoff-Speicher erhalten werden müssen.

Anhand der neuen Karte lässt sich entsprechend auch die Biomasse-Konzentration von Wäldern genauer bestimmen – ein Schlüsselfaktor im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die globale TanDEM-X-Waldkarte schafft damit eine wichtige Datengrundlage für Forschungen zum globalen Wandel und bietet darüber hinaus auch vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Regionalentwicklung sowie der Raumplanung. In Hinblick auf die gesellschaftlichen Herausforderungen des globalen Wandels lassen sich schließlich auch genauere Vorhersagen und geeignete Maßnahmen ableiten.

Big Data und Künstliche Intelligenz
Das DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme hat für das Projekt insgesamt mehr als 400.000 Datensätze verarbeitet, die im Zeitraum von 2011 bis 2015 im Rahmen der TanDEM-X-Mission aufgenommen wurden. Um aus den riesigen Datenmengen die gewünschte Information „Wald“ zu gewinnen und klassifizieren zu können, haben die Radarexperten spezielle Algorithmen entwickelt, die zuerst jede einzelne Aufnahme individuell auswerten und anschließend zu einer globalen Karte zusammenfügen. Diese Algorithmen basieren auf maschinellem Lernen aus dem Bereich der künstliche Intelligenz und können in der Zeitschrift „Remote Sensing of Environment“ (Volume 205, Februar 2018) nachgelesen werden. Künftig können so auch neue Satellitendaten ausgewertet und beispielweise in Form von Zeitreihen-Analysen mit der TanDEM-X-Waldkarte verglichen werden.

Um die gerechneten Ergebnisse zu validieren und die Waldflächen mit noch höherer Genauigkeit von den Nicht-Waldflächen abzugrenzen zu können, nutzen die Entwickler zusätzliche Fernerkundungsdaten. Dazu gehören insbesondere der „Global Urban Footprint“, eine globale Karte von Siedlungsgebieten die am Earth Observation Center (EOC) des DLR erstellt wurde, sowie die Gewässerkartierung der Climate Change Initiative der ESA. Die globale TanDEM-X-Waldkarte wird im Deutschen Satellitendatenarchiv des EOC verwaltet und den Nutzern bereitgestellt. Das Deutsche Raumfahrtkontrollzentrum (GSOC) ist für den Betrieb der Radarsatellitenmission TanDEM-X verantwortlich.

Tandem-L: Waldmonitoring der Zukunft
Die Abschätzung und das Monitoring von Waldressourcen ist eine zentrale Aufgabe von gegenwärtigen und kommenden Radarsatellitenmissionen. Insbesondere Tandem-L, ein Vorschlag für eine hochinnovative Satellitenmission, könnte globale Waldkarten künftig im Wochentakt erstellen und daraus Waldhöhe, Struktur und Biomasse ableiten. Mithilfe seiner neuartigen Bildgebungstechnologie und der daraus resultierenden gewaltigen Aufnahmekapazität ist Tandem-L dafür konzipiert, weitere dynamische Umweltprozesse auf der Erdoberfläche zu beobachten. Die Mission soll neue Maßstäbe in der Erdbeobachtung setzen und damit einen wirkungsvollen Beitrag zur Bewältigung der globalen gesellschaftlichen Herausforderungen leisten.

Animationen:
Animation: Globale TDX-Waldkarte mittlere AuflösungAnimation: Globale TDX-Waldkarte hohe Auflösung

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Ein Beitrag von Axel Nantes; Quelle: CSA, Maxar, MDA, TAS.

Radarsat 2 kreist seit dem 14. Dezember 2007 um die Erde. Der von der Kanadischen Weltraumagentur (Canadian Space Agency, CSA) benutzte Satellit hat seine Auslegungsbetriebsdauer von 7,25 Jahren bereits deutlich übertroffen. Trotzdem hofft die CSA, den Satelliten, welcher eine Startmasse von rund 2.320 Kilogramm aufwies, noch über einen gewissen Zeitraum hinweg einsetzen zu können.

Am 15. Dezember 2018 hatte sich der auf dem Bus Prima von Thales Alenia Space basierende und unter Ägide des Hauptauftragnehmers MacDonald Dettwiler and Associates (MDA – mittlerweile zu Maxar gehörend) im David Florida Laboratory der CSA in Shirleys Bay westlich von Ottawa integrierte Satellit selbstständig in einen sogenannten Sicherheitsmodus (safemode) versetzt. Ein zur Bestimmung der Lage im Raum verwendetes Gyroskopsystem hatte nicht so erwartet wie funktioniert, woraufhin der Bordcomputer angemessene und vorprogrammierte Notfallmaßnahmen einleitete, die mit dem Übergang in den Sicherheitsmodus mit einem Zustand eingeschränkter Aktivität und definiertem Kommunikationsverhalten endeten.

Im Verlauf der anschließenden Überprüfungen stellte sich heraus, dass das konkret betroffene Gyroskop voraussichtlich nicht mehr in der Lage sein wird, noch einmal zuverlässig verwendbare Daten zu liefern. Da es an Bord von Radarsat 2 aber auch andere Sensoren zur Ermittlung der Lage des Satelliten im Raum gibt, konnte der Beobachtungsbetrieb am 20. Dezember 2018 wieder aufgenommen werden.

Radarsat 2 war mit einer Software nachgerüstet worden, die es dem Satelliten auch ohne einwandfrei funktionierendes Gyroskopsystem erlaubt, einen sinnvollen Beobachtungsbetrieb zu absolvieren. Dabei benutzt der Bordcomputer des Satelliten Daten von den Sonnen- und Sternensensoren und den Magnetometern an Bord. Jetzt werden insbesondere die Daten der Sternensensoren verwendet, um die Verschlechterung der Daten vom Gyroskopsystem zu kompensieren.

Radarsat 2 ist katalogisiert mit der NORAD-Nr. 32.382 und als COSPAR-Objekt 2007-061A. Das mit einem im C-Band bei einer Frequenz von 5,405 GHz arbeitenden Radar mit synthetischer Apertur ausgerüstete Raumfahrzeug bewegt sich auf einer annähernd kreisförmigen, 98,6 Grad gegen den Erdäquator geneigten Bahn in einer Höhe um rund 799 Kilometern um die Erde.

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• Radarsat 2 auf Sojus-FG (Fregat) von Baikonur 31/6

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: JAXA, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., NHK, The Japan Times.

Das IGS-Programm …
… verfügt seit 2003 über Satelliten zur Informationsgewinnung im Weltraum. Die Bezeichnung der Satelliten folgt ihren Aufgaben: IGS steht für Information Gathering Satellite (情報収集衛星, jōhō shūshū eisei), die Ergänzung Optical oder Radar weist auf die konkrete Ausrüstung eines Raumfahrzeugs der Serie hin.

Anfangs erfolgte der Einsatz der Raumfahrzeuge des IGS so, dass jeweils ein mit optischen Bilderfassungssystemen und ein mit einer Radaranlage ausgerüsteter Satellit hintereinander Stellen von Interesse am Erdboden untersuchten. Seit Anfang 2013 nutzt man je zwei Satelliten mit optischen Bilderfassungssystemen und mit Radaranlagen zusammen in einer Konstellation, die es ermöglicht, jeden Punkt am Erdboden mindestens ein mal pro Tag abzutasten.

Im All befanden sich nach Angaben der japanischen Fernsehgesellschaft NHK vor dem heutigen Start vier Radarsatelliten und drei mit optischen Bilderfassungssystemen. The Japan Times hat 2017 gemeldet, Japan verfüge über jeweils drei kontrollierte Satelliten beider Bauarten. Jeweils ein Satellit beider Bauarten diene als Backup.

Mit Datum vom 12. Juni 2018 berichtete The Japan Times, Japans Regierung betreibe vier Radarsatelliten und zwei mit optischen Bilderfassungssystemen. Die Satelliten würden benutzt, um zum Beispiel militärische Einrichtungen in Nordkorea zu überwachen und um Bilder von Gebieten aufzunehmen, die von Naturkatastrophen betroffen sind. Ziel sei es, schließlich eine Gruppe von zehn einsatzfähigen Satelliten zu bekommen, unter denen sich dann auch Relaissatelliten befinden sollen.

Die Erde umkreisen die Satelliten auf annähernd polaren, rund 98 Grad gegen den Erdäquator geneigten Umlaufbahnen in Höhen zwischen 480 und 500 Kilometern. Betrieben werden sie im Auftrag des japanischen Kabinetts von dessen Zentrum für Satellitenaufklärung. Der Nutzen des Systems liegt japanischen Angaben zufolge insbesondere in der Erkennung möglicher Gefahren, die in den Nachbarstaaten Japans entstehen.

Neben der Aufklärung möglicherweise bedenklicher Aktivitäten in den Nachbarstaaten, wie zum Beispiel der Vorbereitung von Starts militärischer Raketen, wird eine Nutzung des Satellitensystems auch für zivile Zwecke behauptet. Unter anderem soll das System japanische Hilfskräfte in humanitärem Einsatz bei der Bewältigung von großen Unfällen und Naturkatastrophen unterstützen können.

Die Bodenauflösung der Radarsatelliten, die auch bei Bewölkung den Boden abtasten können, liegt nach Angaben aus Japan vermutlich im Bereich eines Meters. Schärfere Bilder erfassen können die Satelliten mit optischen Bilderfassungssystemen, sie sind allerdings auf geeignete Wetterbedingungen am zu beobachtenden Ort angewiesen. Hersteller bzw. Hauptauftragnehmer für den Bau der Satelliten ist die japanische Mitsubishi Electric Corporation (MELCO).

Der Start von IGS Radar 6 …
… erfolgte auf einer von Mitsubishi Heavy Industries (MHI) gebauten Rakete vom Typ H-IIA. Der in der Version 202 eingesetzte Raumfahrtträger war seiner Versionsbezeichnung entsprechend mit zwei seitlich an der Zentralstufe montierten Feststoffboostern vom Typ SRB-A3 ausgerüstet.

Zuletzt war der Start für den 11. Juni 2018 geplant. Wegen der Ausbildung einer möglicherweise ungeeigneten Wettersituation verschob man den Start am 9. Juni schließlich auf den 12. Juni 2018. Am 12. Juni 2018 um exakt 4:20 Uhr Weltzeit (6:20 Uhr MESZ) hob die Rakete dann am Anfang eines 13 Minuten und 57 Sekunden umfassenden Startfensters von der Rampe Nummer 1 des Yoshinobu-Startkomplexes (YLP-1) an der Südküste der japanischen Insel Tanegashima ab.

Konkrete Daten zum Ablauf des Fluges der H-IIA mit der Flugnummer F39 machten japanische Stellen nicht. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die beim Abheben gezündeten Feststoffbooster der Anfangs rund 53 Meter hohen Rakete nach rund einer Minute und 48 Sekunden Flug abgeworfen wurden. Anschließend muss das flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennende Haupttriebwerk vom Typ LE-7A am Heck der ersten Stufe, das vor dem Abheben gezündet worden war, alleine für den weiteren Gewinn an Geschwindigkeit und Flughöhe gesorgt haben.

Rund vier Minuten nach dem Abheben dürfte die Nutzlastverkleidung abgetrennt worden sein, nach rund sechseinhalb Flugminuten schließlich auch die erste Stufe der Rakete. Danach begann die zweite Stufe mit einem Triebwerk des Typs LE-5B, das ebenfalls flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrannte, mit ihrer Arbeit.

Vermutlich rund 20 Minuten nach dem Abheben wurde IGS Radar 6 dann von der zweiten Stufe nach einer einzigen Brennphase auf einer Erdumlaufbahn ausgesetzt. Nach Angaben der japanischen Agentur für Luft- und Raumfahrtforschung (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) und des Raketenherstellers MHI verlief der Flug der Rakete wie geplant, die korrekte Abtrennung des IGS Radar 6 sei bestätigt worden.

Verwandte Meldung bei Raumfahrer.net:

• Japan: Neuer Radar-Aufklärer IGS Radar 5 im All (18. März 2017)

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• JAXA

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