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Erdbeobachtung – der erste Copernicus-Satellit Sentinel 1A

European Commission - MEMO/14/251   03/04/2014

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Europäische Kommission

MEMO

Brüssel, 3. April 2014

Erdbeobachtung – der erste Copernicus-Satellit Sentinel 1A

Copernicus, das vormals unter der Bezeichnung GMES (Global Monitoring for Environment and Security – Globale Umwelt- und Sicherheitsüberwachung) bekannte Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union, ist anwenderorientiert und nützt die auf nationaler und europäischer Ebene vorhandenen Kapazitäten für die Einrichtung neuer Infrastrukturen und Dienste.

Copernicus besteht aus komplexen Systemen zur Erfassung von Daten, die unter anderem von Erdbeobachtungssatelliten und In-situ-Sensoren (Bodenstationen, luft- und seegestützte Sensoren) geliefert werden. Copernicus verarbeitet diese Daten und versorgt die Nutzer über ein Netz von Umwelt- und Sicherheitsdiensten mit zuverlässigen und aktuellen Informationen.

Die Dienste decken sechs Bereiche ab: Land-, See- und Atmosphärenüberwachung, Klimawandel, Katastrophen- und Krisenmanagement sowie Sicherheit. Sie kommen in einer breiten Palette von Anwendungsgebieten zum Einsatz, die den Umweltschutz und die Verwaltung städtischer Gebiete ebenso umfasst wie die Raumplanung auf regionaler und lokaler Ebene, die Land- und Forstwirtschaft, die Fischerei sowie die Bereiche Gesundheit, Verkehr, Klimawandel, nachhaltige Entwicklung, Zivilschutz und Tourismus.

Zu den wichtigsten Nutzern der Copernicus-Dienste zählen Politiker und Behördenvertreter auf europäischer, nationaler und regionaler Ebene. Sie benötigen diese Informationen, wenn sie Umweltvorschriften und -maßnahmen erarbeiten oder in Notsituationen (etwa im Fall einer Naturkatastrophe oder einer humanitäre Krise) schwerwiegende Entscheidungen treffen müssen.

Ausgehend vom Daten- und Leistungsangebot von Copernicus lassen sich viele Dienste mit hohem Mehrwert genau auf den Bedarf einer bestimmten Zielgruppe oder kommerzieller Anwender zuschneiden. Damit werden neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnet. Tatsächlich wurde der Nachweis für das riesige Beschäftigungs-, Innovations- und Wachstumspotenzial bereits in mehreren Studien erbracht. Der wirtschaftliche Nutzen von Copernicus dürfte sich bis 2030 auf etwa 30 Mrd. EUR belaufen.

Das Programm Copernicus wird von der Europäischen Kommission koordiniert und verwaltet. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ist für die Entwicklung der Infrastruktur für die Weltraumbeobachtung zuständig. Die ESA verfügt über eine einzigartige Expertise bei der Entwicklung von Weltraumprogrammen auf europäischer Ebene und wird daher von der EU weiterhin mit einschlägigen Aufgaben (Konzeption, Bau und Beschaffung von Satelliten und dazugehörigen Bodensegmenten) betraut.

Bis 2013 wurde die Entwicklung der Infrastruktur für die Weltraumbeobachtung von der EU und der ESA kofinanziert. Für die EU steuerte die Kommission etwa 730 Mio. EUR (ca. 30 %) der insgesamt benötigten 2,4 Mrd. EUR bei. Die Gelder stammten aus dem 7. Forschungsrahmenprogramm der EU (RP7 – Themenbereich „Weltraum“) sowie aus der Mittelausstattung für das GMES und seine ersten operativen Tätigkeiten.

Für die Programmentwicklung ab 2014 wird die Verordnung zur Einrichtung des Programms Copernicus maßgeblich sein, die dem Rat und dem Parlament von der Kommission im Juli 2013 vorgelegt wurde und über die bereits eine politische Einigung erzielt werden konnte. Nach dieser Verordnung übernimmt die EU einen Anteil von ca. 3,3 Mrd. EUR (66 %) der Kosten, die für die Copernicus-Weltrauminfrastruktur zwischen 2014 und 2020 anfallen, während die ESA selbst dafür etwa 1,7 Mrd. EUR bereitstellen soll. Rechnet man die Finanzierung für die Copernicus-Dienste ein, bringt die EU für Copernicus im Zeitraum 2014–2020 insgesamt rund 4,3 Mrd. EUR auf.

Nach dem Verordnungsvorschlag der Kommission sollen die ESA und EUMETSAT mit dem Betrieb der entwickelten Weltrauminfrastruktur beauftragt werden. EUMETSAT wird den Betrieb von Satelliten und Instrumenten gewährleisten, die für die Luft- und Meeresüberwachung besonders relevant sind (Meereskomponenten von Sentinel 3, 4, 5 und 6). Diese Aufgaben decken sich weitgehend und oft zur Gänze mit der Kernkompetenz von EUMETSAT.

Das Programm Copernicus spielt auch bei der Umsetzung der Strategie Horizont 2020 für Forschung, Entwicklung sowie industrielle und gesellschaftliche Innovationen eine zentrale Rolle.

Sentinel 1

Sentinel 1 ist die erste von sechs Missionen im Rahmen der Initiative Copernicus. Dafür wurde eine Konstellation errichtet, die aus den zwei auf einer polaren Umlaufbahn und auf derselben Bahnebene befindlichen Satelliten Sentinel 1A und Sentinel 1B besteht, die über Radarsysteme mit synthetischer Apertur (SAR) rund um die Uhr Bilder liefern. Die SAR‑Technik wird häufig in der Fernerkundung eingesetzt, etwa im Rahmen der von Italien betreuten Mission Cosmo-SkyMed. Radarverfahren haben folgende Vorteile gegenüber der (im Bereich des sichtbaren Lichts mit Film- oder Fernsehaufnahmen vergleichbaren) optischen Bildgebung:

  1. Es werden verschiedene Frequenzen oder Wellenlängen genutzt. Aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen können bei der SAR-Technik trotz Bewölkung oder stürmischer Witterung Aufnahmen gemacht werden, was mit optischen Sensoren nicht möglich ist. Von den Radarsensoren und den optischen Sensoren werden Objekte auf der Erdoberfläche ziemlich unterschiedlich dargestellt und somit einander ergänzende Informationen geliefert.

  2. Der Einsatz optischer Sensoren hängt von der Sonneneinstrahlung ab. Ein SAR‑Sensor verfügt über eine eigene Beleuchtungsquelle in Form von Radiowellen, die von einer Antenne übertragen werden. Welches Bild ein optischer Sensor liefert, ist also von der Tageszeit abhängig, während ein SAR‑Sensor bei jeder Tages- oder Nachtzeit gleich leistungsfähig ist.

Sentinel 1 erfasst in vier Abbildungsmodi mit bis zu 10 m Auflösung einen Umkreis von maximal 250 km und ermöglicht zuverlässig und nachhaltig eine weiträumige Umweltüberwachung. Sentinel 1A ist bereits so vorprogrammiert, dass hochauflösende Bilder der Landmassen, Küstenzonen und Schifffahrtsrouten geliefert und die Weltmeere mithilfe sogenannter Vignetten dargestellt werden. Auf diese Weise wird jene Zuverlässigkeit gewährleistet, die für die Erbringung der operativen Dienste ebenso erforderlich ist wie für ein kohärentes langfristiges Datenarchiv, das für auf langen Zeitreihen beruhende Anwendungen eingerichtet wurde.

    Sentinel 1 ermöglicht folgende Anwendungen:

  1. Überwachung der Meereisflächen und der arktischen Umwelt,

  2. Einbindung von Beobachtungen der Meereisflächen in die Vorhersagesysteme,

  3. Überwachung der Meeresumwelt (Ölverschmutzungen und Lokalisierung von Schiffen für die Sicherheit des Seeverkehrs),

  4. Überwachung der mit Landbewegungen verbundenen Risiken,

  5. Kartierung von Landflächen (Wälder, Gewässer, Böden, nachhaltige Landwirtschaft),

  6. Kartierung für humanitäre Hilfe in Krisensituationen,

  7. Klimaüberwachung.

Sentinel 1A, der erste Sentinel-1-Satellit, soll von einer Sojus-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana) im April 2014 gestartet werden, Sentinel 1B wird Ende 2015 folgen.

Die Sentinel-1-Daten werden für die breite Öffentlichkeit, die Wissenschaft und die Wirtschaft vollkommen kostenlos bereitgestellt. Radardaten werden innerhalb einer Stunde nach Empfang verfügbar und ermöglichen somit nahezu in Echtzeit die Erbringung von Katastrophen- und Krisenmanagementdiensten („Near Real-Time (NRT) emergency response“).

Die Sentinel-1-Satelliten-Einheiten A und B werden von einem Konsortium unter der Federführung des aus Italien stammenden Hauptauftragnehmers Thales Alenia Space gebaut.

Der Start von Kourou aus soll heute stattfinden.

Weitere Informationen

http://copernicus.eu

Copernicus auf dem Server Europa

IP/14/257 – EU-Parlament verabschiedet das Europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus

IP/14/78 – Eurobarometer über die Einstellung der Europäer zu Raumfahrtaktivitäten


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