Shuttle-Mission: Ein Deutscher vermisst die Erde - DER SPIEGEL
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Shuttle-Mission Ein Deutscher vermisst die Erde

Gestochen scharf, dreidimensional und digital wird die neue Karte der Erde sein, die das Space Shuttle "Endeavour" ab Montag aufnehmen soll.
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Cape Canaveral - Elf Tage soll die Mission dauern, an deren Ende ein, so die Nasa, Meilenstein für Geowissenschaften und Erdbeobachtung stehen könnte. Der Start der Weltraumfähre "Endeavour" ist für 18.47 Uhr deutscher Zeit geplant. Als Missionsspezialist wird der deutsche Physiker Gerhard Thiele mit an Bord des Space Shuttle sein.

Der 46-Jährige Heidenheimer hat lange auf seinen Flug ins All warten müssen. Zuerst im September 1999 angesetzt, wurde die "Shuttle Radar Topography Mission " im Termintrubel der Nasa mehrfach verschoben. Nun kommt mit dem vierfachen Vater erstmals seit Februar 1997 wieder ein deutscher Raumfahrer zum Zug.

Thiele durchlief dafür ein Spezialtraining für Astronauten im texanischen Houston. Er verkörpert als erster Missionsspezialist an Bord den beachtlichen deutschen Anteil an dieser jahrelang vorbereiteten Präzisionsarbeit.

Auf Thiele und seine fünf amerikanischen Kollegen, drei Männer und zwei Frauen, wartet eine anspruchsvolle Aufgabe. Erstmals soll fast die gesamte Landmasse der Erde mit einem "Stereo"-Radar vermessen werden, das zu einem großen Teil in Deutschland entwickelt wurde.

Nachdem der Orbiter seine Umlaufbahn in rund 230 Kilometer Höhe erreicht hat, wird aus der Ladebucht ein 60 Meter langer Mast aus Karbonfasersegmenten und Titanseilen ausgefahren. An dessen Spitze befindet sich eine der beiden Empfangsantennen - die andere ist in der Ladebucht angebracht. Gesendet werden die Radarsignale von einer ebenfalls in der Ladebucht platzierten Sendeantenne.

Dadurch, dass die an der Erdoberfläche reflektierten Signale von zwei Sensoren empfangen werden, können dreidimensionale Strukturen ausgemacht werden. Bei der so genannten Radar-Interferometrie wird aus den geringfügigen Zeitunterschieden, mit denen die Radarimpulse jede der beiden Antennen erreichen, die Geländehöhe ermittelt.

Durch die erstmals eingesetzte Methode erhoffen sich die Wissenschaftler eine bessere Qualität der Daten. Bisher waren für Radar-Höhenmessungen aus dem Weltraum zwei aufeinanderfolgende Flüge über die betreffende Erdregion notwendig. Dabei stellte sich allerdings das Problem, dass die Flugbahnen nur um wenige hundert Meter voneinander abweichen durften. Hatten sich zwischen den Überquerungen durch Wind, Regen oder Temperatursteigerungen auch die Radareigenschaften der Erdoberfläche verändert, waren die Daten unbrauchbar.

Da die Flugbahn des Shuttles um 57 Grad gegenüber dem Äquator geneigt ist, kann während der Mission nicht die gesamte Erdoberfläche abgedeckt werden. Erfasst werden soll lediglich die Zone zwischen dem 60. nördlichen und dem 58. südlichen Breitengrad - ein Bereich, der sich von Südschweden bis nach Feuerland erstreckt.

Trotz der Einschränkung fallen gigantische Datenmengen an: 225 Millionen Bit werden pro Sekunde auf Magnetbandkassetten gespeichert. 125 Datenkassetten haben die Astronauten im Gepäck. Allein für deren Wechsel wurde ein exakt ausgeklügelter Plan aufgestellt.

Die Aufbereitung der zur Erde zurückgebrachten Daten wird nach Angaben des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt  etwa zwei Jahre dauern. Dann soll ein digitales Höhenmodell vorliegen, das in einem Raster von 30 mal 30 Meter Höhenangaben mit einer Genauigkeit von sechs Metern liefert. Selbst hohe Gebäude und Bäume sind in einer bislang noch nicht da gewesenen Genauigkeit verzeichnet.

Die dreidimensionale Kartierung der Erde aus dem Weltraum soll vielfältigen Nutzen bringen. Neben präzisen Landkarten bisher noch nicht vermessener Regionen erhoffen sich die Forscher auch bessere Planungsdaten für den Bau von Verkehrswegen. Daneben könnten die Karten auch zur Abschätzung von Überschwemmungsgefahren, zur Wetter- und Klimaforschung sowie zur verbesserten Satellitennavigation mit Hilfe des GPS-Systems verwendet werden.