10.01.2014, 14:02 Uhr | 0 |

Forschungsschiff im Packeis Deutsche Satellitendaten helfen bei Rettung der „Akademik Shokalskiy“

Zehn Tage lang saß das russische Forschungsschiff „Akademik Shokalskiy“ im Packeis der Antarktis fest. Um die genaue Eissituation vor Ort besser beurteilen zu können stellte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt hochaufgelöste Daten des Erdbeobachtungssatelliten TerraSAR-X zur Verfügung.

Radarsatellit TerraSAR-X
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Der deutsche Radarsatellit TerraSAR-X ist seit 2007 auf seiner polaren Umlaufbahn. Mit seinem Radarsensor liefert er Erdbeobachtungsdaten von hoher Auflösung. Sie werden in akuten Fällen wie Erdbeben von Wissenschaftlern genutzt, aber auch zur Langzeitbeobachtung der Vegetation.

Foto: DLR

Die Verhältnisse im antarktischen Packeis können sich durch drehende Winde rasant verändern. Das bekamen 74 Wissenschaftler und Touristen an Bord des russischen Forschungsschiffes „Akademik Shokalskiy“ zu spüren, als sie um die Weihnachtszeit des vergangenen Jahres im Eis feststeckten. Starker Wind hatte Eisschollen in eine Bucht getrieben und das Schiff blockiert. Auch dem zur Hilfe geeilten chinesischen Eisbrecher Xue Long erging es nicht besser. Er kam nur bis auf Sichtweite an das Forschungsschiff heran – und steckte dann selbst fest.

TerraSAR-X: Deutschlands Radar-Auge im All

Schließlich konnten die Passagiere der „Akademik Shokalskiy“ mit einem Helikopter der Xue Long zu dem australischen Eisbrecher Aurora Australis, der auf dem offenen Meer wartete, ausgeflogen werden. Den beiden Eisbrecher gelang es, sich aus eigener Kraft zu befreien. Für die Beurteilung der Eisverhältnisse lieferte der deutsche Erdbeobachtungssatellit TerraSAR-X wertvolle Informationen.

Seit 2007 umrundet TerraSAR-X die Erde in einer Höhe von 241 Kilometern auf einer polaren Umlaufbahn. Ziele der Mission von „Deutschlands Radar-Auge im All“, wie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Satelliten nennt, ist die Bereitstellung von hochwertigen Daten für Forschung und Entwicklung, für wissenschaftliche und kommerzielle Anwendungen. Den Ozean und das Meereis erkundet der Satellit, der mit einem schwenkbaren Radar ausgestattet ist, durch Wolken und bei Dunkelheit. Dazu sendet er Mikrowellen aus, die auf der Erdoberfläche je nach Untergrund unterschiedlich reflektiert und vom Satelliten wieder aufgenommen werden. Die Auflösung dieser Technologie ist mit bis zu drei Metern sehr hoch. Das ist wichtig, da das Eis innerhalb von wenigen hundert Metern sehr unterschiedlich ausgeprägt sein kann. Mit den Satellitendaten erhalten die Wissenschaftler ein hochaufgelöstes Bild der Eisoberfläche.

Im Fall der „Akademik Shokalskiy“ wurden in annähernder Echtzeit Satellitenbilder an der Bodenstation des DLR in Neustrelitz prozessiert und nur eine Stunde nach Aufnahme der Szene über der Antarktis an das australische Rettungszentrum übermittelt. Dabei nutzten die Wissenschaftler den Kontrast und die unterschiedliche Textur zwischen Schiff und Meereis, um die beiden festsitzenden Schiffe in den Eismassen zu erkennen. Bei der Beurteilung verrät die Eisoberfläche eine Menge über die Dicke und Beschaffenheit. So lässt sich gut erkennen, wenn zwei Eisschollen zusammengestoßen sind und sich ein Eisrücken gebildet hat. Solche mächtigeren Eisschichten sind auch für Eisbrecher schwieriger zu bewältigen.

Satellit lieferte auch Daten nach dem schweren Erdbeben in Japan 2011

Die Radaraufnahmen zeigen im Westen einjähriges Eis – also im Winter frisch gefrorenes Eis, das rund um die „Akademik Shokalskiy“ stark deformiert ist. Die Bilder zeigen außerdem westlich des Schiffs größere Schollen, die weniger deformiert sind. Im Nordosten befindet sich offenes Wasser. Meereisforscher des Alfred-Wegener Instituts und des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums analysierten die Bilder und leiteten die Ergebnisse an das australische Rettungszentrum, die Emergency Response Division der Australian Maritime Safety Authority weiter.

Die Daten von TerraSAR-X werden aber nicht nur zur Beobachtung der Eisverhältnisse, wie im aktuellen Fall, genutzt. Nach der schweren Erdbebenkatastrophe im Osten Japans 2011 lieferte der Satellit ebenfalls sogenannte „Radardatenstapel“, die für Geophysiker und Erdbebenforscher zur Verfügung gestellt wurden. Die Wissenschaftler nutzen die Daten für Langzeit-Veränderungskartierungen oder für die Dokumentation sehr kleiner Nachbeben. Auch für die systematische Langzeitbeobachtung der Vegetation ist TerraSAR-X bestens geeignet. Durch die hohe räumliche Auflösung des Radarsystems liefert er präzise und aktuelle Informationen über die Verteilung, Zusammensetzung und Änderung von Vegetationsarten. 

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Von Gudrun von Schoenebeck
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