TanDEM-X sollte nur fünf Jahre laufen. Jetzt plant das DLR bereits die Nachfolgemission mit deutlich höherer Genauigkeit.
Oberpfaffenhofen- Die deutsche TanDEM-X-Mission hat in den vergangenen 15 Jahren ein globales digitales Höhenmodell der Erde geschaffen und sich zum weltweiten topografischen Standard entwickelt. Bei einer Jubiläumsveranstaltung blickte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf die Erfolgsgeschichte der Radarmission und künftige Vorhaben für präzisere 3D-Modelle.
TanDEM-X hat alle Erwartungen bei Weitem übertroffen. Die Anforderungen an eine Nachfolgemission sind entsprechend hoch.
Die Mission basiert auf den Zwillingssatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X, die 2007 und 2010 gestartet wurden. Nach einer Kalibrierungsphase führten Ingenieure die Satelliten im Oktober 2010 in einen engen Formationsflug mit wenigen hundert Metern Abstand und stellten in den folgenden Wochen das interferometrische Zusammenspiel der beiden Radarsysteme ein. Am DLR-Standort Oberpfaffenhofen werden aus den Radardaten dreidimensionale Höhendaten berechnet und zu einem globalen Produkt mit einer absoluten Höhengenauigkeit von einem Meter in einem Raster von zwölf mal zwölf Metern mosaikiert. „Ein erstes globales Höhenmodell wurde 2016 veröffentlicht und ist als Copernicus DEM der Europäischen Weltraumorganisation ESA frei verfügbar“, berichtet das DLR.
„Mit TanDEM-X haben wir, gemeinsam mit privatwirtschaftlichen Partnern, einen technologischen Meilenstein in der Radarfernerkundung gesetzt“, sagte Dr. Anke Pagels-Kerp, DLR-Bereichsvorständin für Raumfahrt, bei der Jubiläumsveranstaltung laut DLR. Die 3D-Radardaten würden gleichermaßen in der Forschung, in kommerziellen Anwendungen und im Sicherheitsbereich genutzt; diese Vielseitigkeit unterstreiche den großen gesellschaftlichen Nutzen der Mission.
Ursprünglich war TanDEM-X auf fünf Jahre ausgelegt, doch Treibstoffreserven und der gute Zustand der Satelliten ermöglichen laut DLR einen zuverlässigen Betrieb bis heute. Zusätzliche globale Abdeckungen dienen dazu, zeitliche Veränderungen der Topografie der Erdoberfläche zu dokumentieren; die daraus erzeugten „DEM Change Maps“ sind über den DLR Geoservice frei verfügbar.
Ein unabhängiges digitales Höhenmodell aus den Daten der Jahre 2017 bis 2020 soll ab Anfang 2026 über das TanDEM-X Science-System zur Verfügung stehen. Kommerziell werden die Daten durch die Airbus Defence and Space GmbH vermarktet und unter anderem von Ministerien wie dem Bundesministerium der Verteidigung genutzt; mehr als 6500 Wissenschaftler haben mit den Datensätzen zahlreiche Forschungsprojekte realisiert.
Um die deutsche Kontinuität in der Erdbeobachtung zu sichern, arbeitet das DLR nach eigenen Angaben an neuen Konzepten für Radarsatelliten der nächsten Generation. Hauptziel ist es, die Genauigkeit digitaler Höhenmodelle weiter zu steigern.
„TanDEM-X hat alle Erwartungen bei Weitem übertroffen. Die Anforderungen an eine Nachfolgemission sind entsprechend hoch“, betonte Prof. Dr. Alberto Moreira, Leiter des DLR-Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme. Mit dem multistatischen Radarsystem MirrorSAR solle ein Geländemodell mit einer um eine Größenordnung höheren Genauigkeit als das von TanDEM-X erstellt werden, um mit der Qualitätsverbesserung von Navigations- und Fernerkundungsdaten Schritt zu halten.
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Das geplante MirrorSAR-System besteht aus einem Hauptsatelliten, der die Szene beleuchtet, und drei oder mehr Begleitsatelliten, die nur als Empfänger fungieren und die Daten an den Hauptsatelliten zurückspiegeln. Da die Anforderungen an die Empfängersatelliten dadurch deutlich sinken, kommen für eine kosteneffiziente Umsetzung NewSpace-Plattformen mit kleinen, vergleichsweise günstig produzierten Satelliten in Betracht.