2010-10-18: Satelity TerraSAR-X i TanDEM-X wykonają trójwymiarową mapę Ziemi

poniedziałek, 18 października 2010

Dwa niemieckie satelity radarowej obserwacji Ziemi, TerraSAR-X i TanDEM-X, rozpoczęły lot w formacji w celu wykonania trójwymiarowej mapy globu ziemskiego.

Niemiecka Agencja Kosmiczna DLR i EADS Astrium zmieniły orbitę satelity TanDEM-X tak, aby leciał w formacji z TerraSAR-X, umożliwiającej im jednoczesną obserwację tego samego obszaru Ziemi. TanDEM-X 14 października 2010 zmniejszył odległość od TerraSAR-X z 20 kilometrów do 350 metrów, co przekłada się na zmniejszenie dystansu czasowego przelotu z 3 sekund do 0,05 sekundy. Oznacza to, że ich radary mogą teraz niemal jednocześnie obserwować ten sam obszar Ziemi. Wykonanie precyzyjnej mapy wysokości powierzchni Ziemi zajmie około 3 lat. Ustawienie obu statków w odpowiedniej pozycji jest pierwszym krokiem w tym celu.

TerraSAR-X i TanDEM-X krążą teraz po orbitach opatentowanych przez naukowców z DRL. Tory ruchu obu satelitów względem siebie przypominają podwójną helisę - satelity krążą w okół wspólnej osi, bez przecięcia się. Dostosowanie orbit do takiego kształtu zajęło 3 dni, co przede wszystkim wymagało, aby TanDEM-X "dogonił" swojego partnera i zmniejszył odległość dzielącą go od niego.

Niewielka odległość między statkami pozwala na zsynchronizowanie pracy ich radarów, głównych przyrządów naukowych obu satelitów. Formacja pozwala również na bezpośrednią dwukierunkową łączność statków. Mafred Zink, menadżer części naziemnej projektu TanDEM-X, powiedział, że "nigdy wcześniej dwa satelity nie pracowały w tak małej odległości przez okres kilku lat".

Lot w formacji pozwala na zastosowanie bistatycznego trybu pracy, w którym to jeden z radarów nadaje impuls, a odbicia tego impulsu od powierzchni Ziemi są odbierane jednocześnie przez anteny radarów obu statków. Niewielki dystans między statkami pozwala zaniedbać różnice czasowe w otrzymanych danych. Wcześniej dane o wysokości terenu były pozyskiwane z danych zbieranych w dużych odstępach czasu, co wprowadzało wiele błędów pomiarowych uniemożliwiających uzyskanie wysokiej dokładności.

Praca w trybie bistatycznym ma również znaczenie z uwagi na energię wydzielaną przez radary satelitów. Nadający radar zużywa duże ilości energii elektrycznej i wydziela duże ilości ciepła, przez co może nadawać tylko z określoną częstością impulsów. Jednak w trybie bistatycznym zadanie wysyłania impulsów radarowych może zostać podzielone między TerraSAR-X i TanDEM-X. Oznacza to możliwość zbierania danych z większą częstotliwością niż byłoby to możliwe przy pracy z jednym statkiem.

Testowanie lotu w formacji potrwa najpewniej do końca 2010 roku. Konieczne jest upewnienie się, że lot statków odbywa się po optymalnych orbitach, czy zbierane dane są poprawne.

Źródła

Hubert Bartkowiak – TerraSAR-X i TanDEM-X lecą w formacji – Kosmonauta.net, 17 października 2010