Die Beobachtung der Erdoberfläche liefert wichtige Aufschlüsse für das Verstehen von Prozessen unterschiedlicher Geosysteme auf der Erde. Die Fernerkundung gilt als berührungslose und schnelle Methode zur Betrachtung der Erde aus dem Weltall und ist
deshalb mittlerweile zu einem Standardverfahren in vielen geowissenschaftlichen Bereichen geworden. Die Fernerkundungsdaten liefern heutzutage einen wesentlichen Beitrag zur Erfassung von Veränderungen der Erdoberfläche und ermöglichen Lösungen von Umweltproblemen. Hierzu zeichnen Fernerkundungssensoren seit fast
drei Jahrzehnten kontinuierlich Informationen der Erdoberfläche sowie der Atmosphäre in unterschiedlichen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums auf. Die erhobenen
Daten dienen in Kombination mit atmosphärischen Parametern als Grundlage für die Beschreibung von Zuständen sowie der Modellierung von komplexen Systemen in den
verschiedensten naturwissenschaftlichen Disziplinen. Entscheidende Voraussetzung für den operationellen Einsatz von Fernerkundungsdaten in diversen Anwendungsbereichen
sind eine globale Abdeckung und eine ständige Verfügbarkeit sowie eine den Anwendungszielen entsprechende Auflösung. Hierzu haben sich optische Fernerkundungssysteme im operationellen Einsatz aufgrund sich ergebender Wolkenbedeckung oder Tageszeiten in der Vergangenheit als teilweise unbrauchbar
erwiesen. Im Gegensatz zur optischen Erderkundung haben sich aktive Radarerkundungssatelliten mittels des sich an Bord befindlichen Synthetic Aperture
Radar den Vorteil verschafft, von Wetter und Tageszeit unabhängig zu sein. Das Hauptaugenmerk dieser Hausarbeit liegt auf eine Reihe von zivilen Allwetter- und Erdbeobachtungssatelliten, die als primäre Nutzlast ein hochauflösendes abbildendes
Synthetic Aperture Radar an Bord haben. Diesbezüglich wird der erste europäischen Fernerkundungssatelliten ERS-1 aus dem Jahr 1991 und seinem Nachfolger ERS-2 aus
dem Jahr 1995 teil dieser Arbeit sein. Mit ENVISAT folgt ein Umweltsatellit zur ständige Überwachung des Klimas, des Ozeans und des Ökosystems der Erde. Als Gegenspieler zu ENVISAT folgt der zur ausschließlichen Erdbeobachtung konzipierte
kanadische Erdbeobachtungssatellit Radarsat. Mit TerraSAR-X und TanDEM-X werden die ersten im Rahmen einer Public Private Partnership realisierten deutschen Fernerkundungssatelliten mit brillierender Auflösung in den Augenschein genommen.
Bezüglich der Public Private Partnership wird auf die Finanzierung ...
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. European Remote Sensing Satellite 1 & 2
2.1 Instrumentelle Ausstattung
2.2 Radar Interferometrie - Tandem Mission ERS 1 & 2/SRTM
3. Environmental Satellite
3.1 Instrumentelle Ausstattung
3.2 Kommerzieller Datenvertrieb
4. Radarsat 1 & 2
5. TerraSAR-X
5.1 Instrumentelle Ausstattung
5.2 Finanzierung und Kommerzieller Datenvertrieb
5.3 Ausblick
6. Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Bedeutung aktiver Satellitenbildaufnahmesysteme, insbesondere Radarsatelliten, für die moderne Erdbeobachtung. Das zentrale Ziel ist es, die technologischen Funktionsweisen, den Nutzen für die Umweltforschung sowie die kommerziellen Aspekte der Datenverbreitung verschiedener Satellitenmissionen zu analysieren.
- Technologische Grundlagen aktiver Radar-Fernerkundung
- Analyse europäischer (ERS-1/2, ENVISAT) und kanadischer (Radarsat) Missionen
- Darstellung von Instrumenten zur Umwelt- und Atmosphärenüberwachung
- Untersuchung von Finanzierungsmodellen, insbesondere Public Private Partnerships
Auszug aus dem Buch
2. European Remote Sensing Satellite 1 & 2
Die Epoche der radargestützten Erdbeobachtung begann mit dem Satellitenstart des ERS-1 der europäischen Weltraumorganisation ESA am 17. Juli 1991. Zugleich war der mit 900 Mio. Euro teure ERS-1 der erste europäische Radarsatellite zur wissenschaftlichen Fernerkundung der Erde. Die Betriebsdauer des Satelliten war ursprünglich auf drei Jahre ausgelegt, jedoch übertraf diese um mehr als das Doppelte bis Juni 2000, als ERS-1 wegen eines technischen Defekts abgeschaltet werden musste. ERS-1 gilt nunmehr als Wegbereiter der Erd- und Umweltforschung aus dem Weltall. Sein nahezu baugleicher Nachfolger, der im Jahre 1995 gestartete ERS-2, setzt seitdem diese Arbeit bis heute hin fort und soll bis voraussichtlich 2008/09 in Betrieb sein.
Nach den erfolgreichen Starts von ERS 1 & 2 wurden beide Radarsatelliten auf polarnahen sonnensynchrone Umlaufbahn in unterschiedlichen Höhen gebracht. Hierbei überfliegt ERS-1 die Erdoberfläche in 785 km Höhe und ERS-2 in 780 km Höhe mit jeweils einer Inklination von 98,52°. Die Satelliten benötigen für den Umlauf eines Orbits knapp 100 Minuten und überfliegen bereits nach 35 Tagen denselben Ort auf der Erde erneut. Zu dem Zeitpunkt als ERS-1 außer Betrieb genommen wurde, lieferte dieser nach rund 45.000 Erdumrundungen mehr als 1,5 Mio. SAR-Aufnahmen. Sein 550 Mio. Euro teurer Nachfolger funkte bereits bis 2001 mehr als 800.000 Aufnahmen an die Bodenstationen. Dank der hohen Verfügbarkeit von ERS-Radaraufnahmen ist es Wissenschaftlern möglich, beliebige Ausschnitte der Erdoberfläche mit unterschiedlichen Aufnahmezeitpunkten jederzeit anzufordern.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einführung erläutert die Bedeutung der Fernerkundung zur Erfassung von Prozessen auf der Erdoberfläche und hebt die Unabhängigkeit aktiver Radarsysteme von Witterung und Tageszeit hervor.
2. European Remote Sensing Satellite 1 & 2: Das Kapitel beschreibt den historischen Start der ERS-Missionen, deren Umlaufbahnen, die instrumentelle Ausstattung zur Erderkundung sowie die Pionierrolle bei der Radar-Interferometrie.
3. Environmental Satellite: Es wird die Mission ENVISAT als größter europäischer Erdbeobachtungssatellit vorgestellt, wobei die instrumentelle Komplexität und die komplexen Datenvertriebsprozesse im Zentrum stehen.
4. Radarsat 1 & 2: Hier wird die kanadische Satellitenserie thematisiert, die als erste primär für die kommerzielle Erdbeobachtung konzipiert wurde.
5. TerraSAR-X: Dieses Kapitel widmet sich dem deutschen Satelliten TerraSAR-X, erläutert dessen hochauflösende Instrumente und das innovative Public Private Partnership Finanzierungsmodell.
6. Zusammenfassung und Fazit: Die Arbeit zieht Bilanz über die Entwicklungstendenzen hin zu spezialisierten Satellitenformationen und dem Wandel in der Finanzierung von Weltraumprojekten.
Schlüsselwörter
Fernerkundung, Radarsatelliten, ERS-1, ERS-2, ENVISAT, Radarsat, TerraSAR-X, TanDEM-X, Synthetic Aperture Radar, Radar-Interferometrie, Umweltforschung, Public Private Partnership, Erdbeobachtung, Satellitentechnik, Weltraumforschung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die technologische Entwicklung und die Anwendungsgebiete von aktiven radarbasierten Erdbeobachtungssatelliten.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Schwerpunkte liegen auf der instrumentellen Ausstattung der Satelliten, den wissenschaftlichen Einsatzmöglichkeiten, den kommerziellen Vertriebsstrukturen sowie der Finanzierung über Public Private Partnerships.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Darstellung der Leistungsfähigkeit verschiedener Satellitenmissionen und deren Beitrag zum Verständnis globaler Umweltprozesse.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine deskriptive wissenschaftliche Literatur- und Dokumentationsanalyse bestehender Satellitenmissionen und technischer Spezifikationen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert die Missionen ERS 1 & 2, ENVISAT, Radarsat 1 & 2 sowie TerraSAR-X und deren jeweilige technische Instrumente.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den Kernbegriffen gehören Radarsatelliten, Synthetic Aperture Radar (SAR), Erdbeobachtung, Umweltforschung und Public Private Partnership.
Warum war die Tandem-Mission von ERS 1 & 2 so bedeutend?
Sie ermöglichte ein revolutionäres Verfahren zur dreidimensionalen Geländedarstellung durch die Kombination von Radaraufnahmen desselben Gebiets aus leicht unterschiedlichen Positionen.
Was macht TerraSAR-X im Vergleich zu den Vorgängern einzigartig?
TerraSAR-X ist der erste in Deutschland entwickelte Fernerkundungssatellit, der in einer Public Private Partnership realisiert wurde und extrem hochauflösende Bilder im Meterbereich liefert.
Warum wird ENVISAT als der letzte seiner Art bezeichnet?
Aufgrund seiner gewaltigen Dimensionen und der Bündelung von zehn verschiedenen Instrumenten gilt er als zu riskantes Unterfangen; zukünftige Missionen setzen eher auf kleinere, spezialisierte Satelliten.
- Quote paper
- Benedikt Breitenbach (Author), 2008, Aktive Satellitenbildaufnahmesysteme (Radar-Satelliten) II, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/143535
