TanDEM-X en TerraSAR-X hebben zich het afgelopen jaar in nauwe formatie door de ruimte bewogen, soms slechts een paar honderd meter uit elkaar. Strook voor strook hebben ze de aarde opgenomen vanuit verschillende invalshoeken zodat ze ‘diepte kunnen zien’.
TanDEM-X en TerraSAR-X in formatie [DLR]
'Radar ogen' met millimeter nauwkeurigheid
Deze satellietmissie is de eerste in zijn soort, het blijft uniek en is zeer complex, zelfs voor ervaren technici. "Na de lancering van TanDEM-X op 21 juni 2010 was er een zes maanden durende testfase." In deze periode is TanDEM-X begonnen met in formatie vliegen met zijn identieke partner satelliet, TerraSAR-X, die werd gelanceerd in 2007. Op 14 december 2010 begon het operationele deel van de missie: het verzamelen van gegevens voor het hoge precisie hoogtemodel.
"Het genereren van nauwkeurige hoogtegegevens vraagt om precieze coördinatie van gegevens van en tussen beide satellieten", legt Gerhard Krieger, systeemtechnicus voor de TanDEM-X missie. Verschillen bijvoorbeeld in de kabellengtes op de twee radar instrumenten alsmede de afstand tussen de twee satellieten moeten zeer precies worden gekalibreerd. "Dit is echt een enorme uitdaging als je bedenkt dat een millimeter variatie kan leiden tot een fout in hoogte van een meter", aldus Krieger. Door de ultranauwkeurige ijking zijn de hoogtegegevens van zeer hoge kwaliteit.
Medio 2013 zullen TanDEM-X en TerraSAR-X het volledige landoppervlakte van de aarde een paar keer hebben belicht - ongeveer 150 miljoen vierkante kilometer. De bedoeling is het creëren van een uitzonderlijk nauwkeurige, globale en homogene 3D-hoogtemodel dat van belang is voor zowel commerciële als wetenschappelijke doeleinden.
Kwaliteit van de gegevens hangt af van de grond reflectie
In eerste instantie werden tenminste twee volledig dekkende cycli van het landoppervlak gepland. Sommige delen, bijvoorbeeld het overgrote deel van Australië, zijn tijdens de eerste overkomsten al met voldoende kwaliteit opgenomen. "Het niveau van precisie hangt af van hoe goed de grond de door de satellieten uitgezonden radarpulsen terugkaatst", zegt Manfred Zink, projectmanager voor het TanDEM-X grondsegment van DLR. "De Sahara is bijvoorbeeld veel moeilijker in kaart te brengen omdat het signaal letterlijk 'in het zand wegzakt' en verloren gaat. Voor de delen met dichte vegetatie, zoals regenwouden, is extra beeldmateriaal en een zorgvuldige aanpassing van de afstand tussen de satellieten nodig zijn."
Een beter begrip van de aarde als systeem
"We willen een beter begrip van de aarde als een systeem krijgen en de gegevens bijvoorbeeld gebruiken voor het klimaatonderzoek en verkeersonderzoek", zegt Irena Hajnsek, wetenschappelijk coördinator voor de TanDEM-X missie. "Gegevens van TanDEM-X kennen vele toepassingen in terreinen als landgebruik en vegetatie, hydrologie, geologie en glaciologie", legt Hajnsek uit. De twee aardobservatiesatellieten kunnen ook informatie geven over de hoogte van de sneeuwgrens of veranderingen in de ijsmassa's op de twee poolgebieden, evenals geologische kaarten van gebieden met vulkanen en/of aardbevingen. Daarnaast kan de snelheid van schepen of andere voertuigen worden gemeten. Ook is het werk van deze twee radarsatellieten waardevol voor de landbouw. "Op basis van de hoogte en structuur van een plant - zoals koolzaad bijvoorbeeld - is het mogelijk om conclusies te trekken over de kwaliteit en biomassa", zegt Hajnsek.
Bron: SpaceDaily, DLR
Een jaar na de eerste operationele fase, heeft TanDEM-X behalve Antarctica alle landoppervlak op aarde volledig in kaart gebracht. Met deze gegevens zijn hoogtemodellen gegenereerd. De groen getinte gebieden voldoen al aan een de eis van een nauwkeurigheid van twee meter. Geel gekleurde gebieden moet nog een tweede keer worden opgenomen en rode vlakken vereisen nog een opname vanuit een andere hoek. De grijze stroken zijn al opgenomen, maar moeten nog worden verwerkt. [DLR]