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European Remote Sensing Satellite ERS-1

Beschreibung des Radargerätes; ausgewählte Taktisch-technische Daten

Bild 1: ERS in orbital configuration (© 2000 ESA)

Bild 1: ERS in orbital configuration (© 2000 ESA)

Technische Daten SAR
Frequenzbereich: 5,3 GHz
Polarisation: linear, vertikal
Pulswiederholfrequenz: 1640…1720 Hz
Sendezeit (τ): 37,12 µs
Pulsleistung: 4,8 kW
Durchschnittsleistung:  
Senderbandbreite: 15,55 MHz
Auflösung (across-track): ≤ 26,3 m
Azimutauflösung (along track): ≤ 30 m
Orbit: 782·785 km, 98,5°
Umlaufzeit: 100 min
Technische Daten RA
Frequenzbereich: 13,8 GHz
Polarisation: linear, vertikal
Pulswiederholfrequenz: 1020 Hz
Sendezeit (τ): 20 µs
Pulsleistung: 55 W
Durchschnittsleistung: 2,7 W
Senderbandbreite: 330 MHz und 82,5 MHz
Entfernungsauflösung: 10 cm
Öffnungswinkel: 1,3°
Ausleuchtzone: 16…20 m

European Remote Sensing Satellite ERS-1

Der ERS-1 ist ein Satellit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), welcher der Fernerkundung der Erdoberfläche diente und nicht mehr in Betrieb ist. Es war der erste rein zivile Erdbeobachtungssatellit und wurde von 1979 bis 1990 entwickelt. Wichtigstes Radargerät war das unter der Leitung der Firma DASA hergestellte und im C–Band arbeitende vertikal polarisierte (VV Mode) Synthetic Aperture Radar (SAR), welches einen bis zu 100 km breiten Streifen auf der Erdoberfläche erfassen konnte. Es nutzte eine Antenne mit der realen Apertur von 1·10 m. Der Sendeimpuls mit einer Länge von 37,12 µs wurde intern moduliert mit einer linearen Frequenzmodulation und einer Senderbandbreite von 15,55 MHz. Im Empfänger wurde dieser Impuls zu einer Länge von 64 ns komprimiert. Mit einer anderen Antennengruppe konnte dieses Radargerät auch als Scatterometer arbeiten.

An Bord befand sich weiterhin ein Radaraltimeter (RA) welches auf einer Frequenz von 13,8 GHz (Ku–Band) arbeitete. Es nutzte eine Parabolantenne mit einem Durchmesser von 1,2 m und einem Öffnungswinkel von 1,3° und konnte mit einer Genauigkeit von bis zu 5 cm die Höhe messen. Es nutzte zwei unterschiedliche Auflösungsvermögen für Messung der Ozeanoberfläche und für Messungen der Eisschichten. Die Senderendstufe war mit einer Wanderfeldröhre bestückt.

ERS-1 startete am 17. Juni 1991 mit einer Ariane 4 Trägerrakete vom Raumfahrtzentrum bei Kourou (Französisch-Guayana). Der Satellit umkreiste die Erde in einer sonnensynchronen Umlaufbahn von 782·785 km und einer Inklination von 98,5°. Ein Umlauf dauerte 100 Minuten und nach 35 Tagen wurde der Ausgangspunkt über der Erdoberfläche wieder erreicht. Die projektierte Lebensdauer des Satelliten von drei Jahren wurde wesentlich überschritten: erst am 10. März 2000 wurde seine Mission durch den Ausfall der Lagestabilisierung beendet. Die letzten brauchbaren SAR- Daten wurden am 3. März 2000 übermittelt.

Geometric specifications

ERS–2

ESR.pdf (click to expand: 335 kByte)

Bild 2: Vorschau eines Prospektes der ESA

Dieser zweite im wesentlichen baugleiche Satellit wurde am 21. April 1995 auf die gleiche Umlaufbahn gebracht wie der ESR–1. Dieses Verfahren wurde „Tandem-Mission“ genannt und wurde Vorbild für weitere Satellitenstarts. ESR–2 folgte praktisch dem ESR–1, so dass das gleiche Gebiet auf der Erdoberfläche im Abstand von 35 Minuten ein zweites Mal für interferometrische Messungen erfasst werden konnte. Da sich in dieser Zeit die Erde um wenige hundert Meter weitergedreht hat, wurde das gleiche Gebiet nun aus einem geringfügig anderen Winkel erfasst. Durch rechnerische Verarbeitung beider Bilder waren nun landschaftliche Änderungen im Bereich von einem Zentimeter erkennbar. Mit dieser Technologie konnte zum Beispiel die Schlammlavine eines Vulkans in Island vorhergesagt werden.

Am 5. Juli 2011 gab die ESA das Ende der Mission von ERS-2 bekannt. Er wurde auf eine Umlaufbahn überführt, die weniger Risiko für Kollisionen bietet. Die Batterien wurden entladen und die Treibstofftanks durch mehrmaliges Zünden geleert. Ein Eintritt in die Erdatmosphäre und sein Verglühen wird ab 2025 erwartet.