A globális terepmodell felé – új német radaros műhold
(Rovat: Nyereség a kontinensnek, Katasztrófák ellen , A nemzetbiztonságért - 2010.06.22 08:30.)

A TanDEM-X egy másik műholddal (TerraSAR-X) kötelékben repülve, radar-interferometriás mérésekkel, három év alatt a földfelszín eddigi legprecízebb magassági modelljét lesz képes megalkotni.

A német űrkísérlet neve beszédes: a „tandem” azt jelenti, hogy két műhold összehangolt működéséről van szó, az X pedig az X-sávban (9,65 GHz frekvencián) üzemelő radarberendezésre utal. A név szokás szerint egy rövidítésből is összeáll: TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement, vagyis a TerraSAR-X kiegészítése a digitális magassági modell meghatározása céljából. A TanDEM-X június 21-én, magyar idő szerint 4:14-kor állt pályára a kazahsztáni Bajkonurból, Dnyepr hordozórakétával. Az 1,3 tonna tömegű, 5 m hosszú TanDEM-X a már három éve pályán levő TerraSAR-X műholdhoz csatlakozik majd. Élettartamát legalább 5 évesre tervezik.

A Dnyepr startja a föld alatti rakétasilóból. (Kép: DLR)

A programot a német repülési és űrhivatal (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) irányítja. A fő tudományos (és egyúttal gyakorlati) cél a földfelszín teljes, nagy pontosságú, homogén domborzati modelljének előállítása. A TanDEM-X az állami és a magánszektor közötti együttműködés keretében valósult meg. Az űreszközt az Astrium építette, az adatok forgalmazásáért az érdekeltségébe tartozó Infoterra cég felel majd. A megvalósítás 165 millió eurós költségéből 125 millió származik a DLR-től, 40 millió az Astriumtól.

A TerraSAR-X és a TanDEM-X kötelékrepülése. Távolságuk néhány száz méter lesz. (Fantáziakép: DLR)

A két radaros távérzékelő műhold bolygónk teljes szárazföldi felszínét, mintegy 150 millió négyzetkilométert felméri, méghozzá többször egymás után. Mindezt 514 km magas, poláris napszinkron körpályáról, három éves időtartamon belül. A digitális felszínmodell felbontása (a szomszédos rácspontok távolsága) 12 m-es, a magassági értékek pontossága 2 m-esnél is jobb lesz. A TerraSAR-X és a TanDEM-X párosa lesz az első olyan műholdradaros kísérlet, ahol az apertúraszintézist (vagyis egy képzeletbeli nagyméretű, ezért nagy felbontású antennát) két közel repülő műhold segítségével egyszerre valósítják meg. A hagyományos apertúraszintézis-radar (Synthetic Aperture Radar, SAR) technikájának működési elve, hogy a műholdról kibocsátott, majd a felszínről visszaverődött rádióhullámokat (mikrohullámokat) a műholdon elhelyezett antennával felfogják. A műhold és a felszín távolsága a kibocsátott és visszaérkezett impulzusok futási idejéből meghatározható. Eközben a műhold pályája mentén el is mozdul, egy sávot „fed le”, amivel a valóságosnál lényegesen nagyobb elméleti antennafelületet generál. A műholdradar-interferometriához ugyanazt a felszíndarabot két külön nézőpontból kell megfigyelni. Ez történhet úgy, hogy ugyanaz a műhold egy idő után visszatér nagyjából ugyanarra a helyre, ahol korábban a méréseket végezte. (Hagyományosan ezt a módszert alkalmazzák, sikerrel, például mozgásvizsgálatokra.) A két kicsit eltérő nézőpont ugyanakkor két közeli műholddal egyszerre (azonos időben) is megvalósítható. Ez olyasmi, mint ahogyan a mi két szemünk biztosítja a térlátás képességét. A két „radarszem” végső soron alkalmas a terep háromdimenziós feltérképezésére.

A mérések és feldolgozásuk után megalkotandó terepmodell eddig példa nélküli, mert homogén módon, azonos műszerrel és eljárással készül majd. Nem ismer országhatárokat, államtitkokat, területenként változó pontossági különbségeket. Nem túlzás azt állítani, hogy a munka végére összeálló gigantikus adatmennyiségnek óriási stratégiai, gazdasági és tudományos jelentősége lesz. Csak néhányat említünk a lehetséges alkalmazások közül. A földtudományok (hidrológia, geológia, geofizika, oceanográfia) számára elengedhetetlen a Föld felszínének minél pontosabb és naprakész ismerete, hogy méréseiket és modelljeiket értelmezni tudják. Hatékonyabb lesz a természeti erőforrások kiaknázása, jobban lehet védekezni a katasztrófák (például az árvizek) ellen. A digitális terepmodell ugyancsak alapfeltétele az egyre pontosodó navigációnak. Végül a lehetséges katonai alkalmazásokat sem nehéz elképzelni. A TanDEM-X/TerraSAR-X páros közös terepmodellje 2013-ra készül el.