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Europa ist zurück im Weltraum. Die Ariane 6, die neueste Trägerrakete der ESA, startete erstmals am 9. Juli 2024 mit einer Stunde Verspätung um 21 Uhr vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana. Fast 4 Milliarden Euro kostet Europas neue Rakete und wiegt vollgetankt fast 800 Tonnen. Damit ersetzt die Ariane 6 ihr Vorgängermodell, die Ariane 5 und soll sowohl für kommerzielle Kunden als auch für institutionelle Aufträge eingesetzt werden. Also Telekommunikation, Erdbeobachtung, Wissenschaft und mehr. Ein kommerzieller Start ist für Ende 2024 geplant. Und auch für uns in Deutschland ist das ein wichtiger Erfolg. Nach Frankreich ist Deutschland nämlich mit rund 20 Prozent der wichtigste Geldgeber für die Ariane 6. Und um im globalen Markt für Trägerraketen wettbewerbsfähig zu sein, muss sich die Europäische Raumfahrt ständig weiterentwickeln und herausfordern. Denn Sie konkurriert mit anderen großen Raketen wie der Falcon 9 von SpaceX. In dieser Folge werfen wir daher einen genaueren Blick auf die Ariane 6. Eine Folge für alle, die wissen wollen, wie die Ariane 6 funktioniert und warum ihr Start für Europa so wichtig ist. Und für die, die sich die Frage stellen, welchen Beitrag Deutschland hier geleistet hat. Ihnen hat die Folge gefallen oder Sie haben Feedback für uns? Dann schreiben Sie uns gerne an podcast@hy.co. Wir freuen uns über Post von Ihnen.
Welche Auswirkungen hat das menschliche Handeln auf unsere Welt? Diese Frage versucht die bisher komplexeste Mission der ESA – EarthCARE – zu beantworten. Dafür startet der gleichnamige Erdbeobachtungssatellit in die Umlaufbahn.
Ultraschnelle Computer, hochempfindliche Sensorik, abhörsichere Kommunikation - neue Technologien auf Basis der Quantenphysik verheißen faszinierende Möglichkeiten. Mit ihnen könnte eine neue Ära anbrechen: im Klimaschutz, bei der Erdbeobachtung, in der Medizintechnik, Datenspeicherung usw. Doch hat diese Revolution bereits begonnen, oder sind all das nur Versprechen, die erst noch einzulösen sind?
Es ist ein heftiger Vorwurf, den die USA gegen Russland erheben: Die Russische Armee würde in der Ukraine wiederholt Chemiewaffen einsetzen. Damit würde sie gegen Völkerrecht verstossen - doch der Kreml bestreitet alles. Die weiteren Themen: * Copernicus: Das Satelliten-Programm der EU zur Erdbeobachtung. Bei diesem Programm macht die Schweiz vorläufig nicht mit. Es fehle am nötigen Geld. Das hat der Bundesrat diese Woche gegen den Willen des Parlaments entschieden. * Hawaii kämpft aktuell mit einer Dürre; es hat zu wenig Wasser, das Grundwasser ist verschmutzt. Und das wenige Wasser, das es gibt, brauchen die vielen Hotels für Swimmingpools. Der heutige Wassermangel in Hawaii hat viel mit der Geschichte zu tun. * Eine Krebstherapie testen, aber nicht an der Patientin, sondern an einem künstlichen Mini-Organ. Das ist heute Realität, unter anderem an der Universität Lausanne. Eine neue Studie zeigt nun, wie effektiv diese Mini-Organe, sogenannte Organoide, in der Krebsforschung sind.
300 Farben sehen und automatisiert nutzen? Das geht per Hyperspektralanalyse. Apparate, die diese Verfahren verwenden, werden in der Qualitätskontrolle eingesetzt, in der Erdbeobachtung durch Satelliten oder in der Mülltrennung. Wir erklären, wie das Verfahren funktioniert.
Um die Erderwärmung berechnen zu können, muss man die weltweit vorhandene Biomasse kennen. Bislang kann man sie nur schätzen, aber das soll die Messkampagne GabonX ändern. Wir sprechen über erste Erfolge der Kampagne und darüber, welche Möglichkeiten zur Messung wir in Zukunft haben und haben sollten. In dieser Folge mit dabei: Irena Hajnsek, die Leiterin der Forschungsgruppe Polarimetrische SAR-Interferometrie am Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme (DLR). Sie ist außerdem Professorin für Erdbeobachtung und Radarfernerkundung an der ETH Zürich. Ebenfalls dabei ist Alberto Moreira, der TanDEMX-Pionier und Institutsdirektor des Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme (DLR).
Die geostationäre Umlaufbahn ist für Telekommunikation, Wetterbeobachtung, zivile und militärische Erdbeobachtung besonders wichtig. Sie ist bisher weitgehend frei von Weltraummüll, weil alte Satelliten geradezu beigesetzt werden. Lorenzen, Dirkwww.deutschlandfunk.de, Sternzeit
Bei der Erdbeobachtung im All ist Europa Spitze, steht aber bei Raketen blank da: Industrie, Politik und ESA waren lange untätig. Bald sollen mehr Kleinraketen das Satellitennetz für sichere Kommunikation ins All bringen. Der Markt wird aufgemischt. Lorenzen, Dirkwww.deutschlandfunk.de, Forschung aktuell
Schon oft haben wir in dieser Podcast-Reihe über den Transfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft gesprochen. Etwa bei Windparks, Antriebssystemen oder Erdbeobachtung. In dieser Folge wollen wir ganz genau hinsehen: Wie kommt man möglichst ohne Umwege von der Forschung zur Anwendung? Wir sprechen mit Menschen, die diesen Weg gehen oder gegangen sind und mit einem, der sie nach Kräften unterstützt. Mit dabei sind unter anderem Karsten Lemmer, Vorstand für Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen (DLR), Felix Lauck und Lukas Werling, CoFounder der InSpacePropulsion GmbH und Barbara Prähofer, Mitgründerin der ExoMatter GmbH.
Technische Innovationen wie künstliche Intelligenz, Satellitentechnologie, Big Data, haben deutlich gemacht: Das Ungleichgewicht des Klimawandels. Stark betroffene Staaten des globalen Südens im Gegensatz zu aktuell noch weit weniger betroffenen Staaten des globalen Nordens. Was die Karten leider nicht zeigen, ist das Ungleichgewicht von Verursacher und Folgeträger. Und auch, was es für sie bedeutet, in erneuerbare Energien zu investieren, die industrielle Dekarbonisierung anzutreiben oder moderne Werkstoffe einzusetzen. Die 28. Klimakonferenz der Vereinten Nationen in Dubai setzt deshalb einen Fokus auf Technologie und Innovation. Was eine dieser technischen Innovationen, nämlich die Erdbeobachtung durch Satelliten, für mehr globale Gerechtigkeit tun können, besprechen wir, zum Ausklang der diesjährigen Klimakonferenz der Vereinten Nationen heute Martin Polak, Senior Director bei Planet Labs.
"Das Klima”, der Podcast zur Wissenschaft hinter der Krise. Wir lasen den [sechsten Bericht](https://www.ipcc.ch) des Weltklimarats und erklären den aktuellen Stand der Klimaforschung. In Folge 99 geht es in den Weltraum. Aber nicht so weit! Wir schauen uns an, welche Auswirkungen es auf das Klima hat, wenn wir immer mehr Satelliten ins All schicken. Denn das tun wir, vor allem mit “Megakonstellationen” aus zehntausenden Satelliten, die für globalen Internetempfang sorgen sollen. Aber so richtig gut für das Klima ist es nicht. Auch der Weltraummüll hat überraschenderweise Auswirkungen und am Ende diskutieren wir noch kurz darüber, warum es gar nicht so gut ist, wenn die Erde grün wird. Wer den Podcast unterstützen will, kann das gerne tun: https://steadyhq.com/de/dasklima/ und https://www.paypal.me/florianfreistetter.
In der Mittagsfolge begrüßen wir heute Prof. Dr. Martin Stuchtey, Co-Founder von The Landbanking Group, und sprechen mit ihm über die erfolgreich abgeschlossene Seed-Finanzierungsrunde in Höhe von 11 Millionen US-Dollar.The Landbanking Group hat eine Plattform namens Landler.io entwickelt, die es Landbewirtschaftenden ermöglicht, Einkommen aus anfallenden natürlichen Ressourcen zu erzielen. Sie ist somit eine Verwaltungs- und Investitionsplattform für Naturkapital wie biologische Vielfalt, Kohlenstoff, Boden und Wasser. Sie soll mit den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und Rechnungslegungspraktiken eine kohärente und transparente Möglichkeit schaffen, in Naturkapital zu investieren. Die Plattform verbindet Erdbeobachtung, digitale In-situ-Daten, maschinelles Lernen und dezentralisierte Ledger-Technologie, um jedes Naturkapital des Planeten zu bewerten. The Landbanking Group wurde im Jahr 2022 von Prof. Dr. Martin Stuchtey und Dr. Sonja Stuchtey in München gegründet. Seit seiner Gründung ist das Unternehmen auf ein internationales Team aus 40 Expertinnen und Experten für Ökologie, Ökosystemmodellierung und Datenwissenschaft, KI, Technik, Finanz-Engineering sowie Unternehmensaufbau angewachsen. Es konnte bereits zahlreiche Partnerschaften mit u.a. Capitals Coalition, Nature Finance, Cool Farm Alliance oder ETH Zürich Seed/Crowther Lab eingehen.Nun hat das Münchner Öko-FinTech in einer Seed-Runde 11 Millionen US-Dollar eingesammelt. Zu den Kapitalgebern zählen BonVenture, Fonds 4P Capital, Vanagon und Planet A. Darüber hinaus beteiligen sich das SUN-Institut der Deutschen Post Stiftung und Business Angels wie André Hoffmann, Prinz Maximilian von Liechtenstein, Alexa Firmenich, Jan-Hendrik Goldbeck und Fabian Strüngmann an der Runde. Das frische Kapital ermöglicht der Landbanking Group, seinen Kundenstamm in der Agrar- und Lebensmittelindustrie zu erweitern und neue Märkte in den Bereichen Infrastruktur, Energie und Finanzen zu erschließen. Außerdem soll die Palette der Überwachungsmodelle der Plattform um mehr Biome und Ökosystemdienstleistungskategorien erweitert werden.
In der Rubrik “Investments & Exits” begrüßen wir heute Otto Birnbaum, General Partner von Revent. Otto bespricht die Runde von ReOrbit und Speak:Das in Helsinki ansässige Unternehmen ReOrbit hat in einer Seed-Finanzierungsrunde 6,8 Millionen Euro eingesammelt. Die Runde wurde von Inventure VC geleitet und umfasste Beteiligungen von 10x Founders, Icebreaker.vc, Expansion und Yes VC. ReOrbit ist ein Anbieter von softwaregestützten Satelliten und ermöglicht den Echtzeit-Datenfluss im Weltraum. Das Unternehmen bietet Flugsoftware, Satellitenplattformen und komplette Systeme für Erdbeobachtungs- und SatCom-Betreiber. Durch die Software-First-Architektur kann ReOrbit Satelliten für verschiedene Missionen anpassen und dabei die Kosten und die Zeit bis zur Umlaufbahn minimieren. Die OpenAI-gestützte Sprachlern-App Speak hat in einer Series-B-2-Finanzierungsrunde unter der Leitung von Angel-Investor Lachy Groom insgesamt 16 Millionen US-Dollar gesammelt. Die Mitbegründer von Dropbox, Drew Houston und Arash Ferdowsi, haben ebenfalls in Speak investiert, was die Gesamtfinanzierung auf 63 Millionen US-Dollar erhöht. Das Geld wird verwendet, um die Markteinführung von Speak in weiteren Ländern, einschließlich der USA, zu unterstützen. CEO Connor Zwick plant, den KI-gesteuerten Tutor von Speak bis zum Ende des Jahres in den meisten wichtigen Märkten weltweit einzuführen, um Englischsprechern das Erlernen anderer Sprachen zu ermöglichen.
Der folgende Audiobeitrag der Zeitschrift Kulturelemente dreht sich um Literatur und Wissenschaft. Im Gespräch zwischen dem Wirtschaftsgeographen und Leiter des Instituts für Regionalentwicklung der EURAC research in Bozen, Thomas Streifeneder, und Marc Zebisch, Klimaforscher und Leiter des Instituts für Erdbeobachtung an eben diesem Forschungsinstitut EURAC research Bozen wird die Frage erörtert, ob Literatur etwas leisten kann, das die Wissenschaft aufgrund ihrer akademischen stringenz nicht leisten kann, etwa wenn Genres wie Öko-Thriller und Climate Fiction eine düstere dystopische Zukunft entwerfen. --- Send in a voice message: https://podcasters.spotify.com/pod/show/saltobz/message
In der Mittagsfolge sprechen wir heute mit Joram Voelklein, Co-Founder von Alpine Space Ventures, über die Investition des Europäischen Investitionsfonds in Höhe von 60 Millionen Euro.Alpine Space Ventures ist ein Risikokapitalfonds, der in NewSpace-Technologien investiert. Diese sind Technologien für Satellitenkommunikation, Erdbeobachtung oder andere weltraumbezogene Anwendungen. Der Fonds unterstützt Startups, die bahnbrechende Technologien und disruptive Geschäftsmodelle für die NewSpace-Branche mitbringen. Alpine Space Ventures konzentriert sich dabei vor allem auf Unternehmen für weltraumgestützte Konnektivität und Daten, die die gesamte Satelliten-Wertschöpfungskette abdecken, einschließlich Innovationen in Bereichen wie Antriebe, intelligente Werkstoffe, Nutzlasten der Fernerkundung wie Radar mit synthetischer Apertur, Radio-Okkultation sowie Datenfusion, Datenanalytik und datengestützte Erkenntnisse. Bisher hat der Fonds bereits in den Hersteller von Kleinsatelliten Reflex Aerospace, das Unternehmen für elektrischen Antrieb Morpheus Space, den Experten für Kohlenstoffverbundstoffe Blackwave und in Source Energy, einen Anbieter integrierter Energielösungen für Raumfahrzeuge, investiert. Alpine Space Ventures wurde im Jahr 2021 von Bulent Altan und Joram Voelklein in München gegründet.Nun hat der Europäische Investitionsfonds 60 Millionen Euro in den Münchner Fonds investiert. Die Beteiligung des Europäischen Investitionsfonds wird durch die EU-Raumfahrt-Initiative CASSINI, das InvestEU-Programm und das European Recovery Program der deutschen Regierung unterstützt. Mit dieser Investition übersteigt das gebundene Kapital von Alpine Space Ventures die Marke von 100 Millionen Euro. Das Zielvolumen liegt bei 160 Millionen Euro, das bereits im weiteren Verlauf des Jahres 2023 erreicht werden soll.
Heute geht es weiter mit unserer Rubrik SpaceTech! Lukas Leitner, DeepTech Investor bei Lakestar und Jan Thomas tauchen heute wieder in die unendlichen Weiten des Weltraums ein: In der heutigen Podcastfolge geht es um die Bedeutung und Anwendung von Satellitentechnologie in unserer Gesellschaft. Lukas und Jan diskutieren über die aktuellen Trends und die spannenden neuen Use Cases in den Bereichen Kommunikation, Navigation und Erdbeobachtung und die Vorteile von Satellitentechnologie gegenüber Flugzeugen und Drohnen. Außerdem besprechen sie, welche Teile der Gesellschaft bereits auf Satellitentechnologie basieren und was die drei größten Anwendungsbereiche sind.
In der Nachmittagsfolge begrüßen wir heute Thomas Gruebler, CEO & Co-Founder von OroraTech, und sprechen mit ihm über die Erweiterung der Series A um weitere 15 Millionen Euro.Die OroraTech GmbH mit Sitz in München ist ein führendes Unternehmen auf dem Gebiet der Erdbeobachtung mit satelliten-basierten Wärmebildkameras. Die Lösungen von OroraTech ermöglichen es Kunden, die Auswirkungen des Klimawandels effektiv anzugehen und nachhaltige Entscheidungen zu treffen. OroraTech's erstes Produkt, die Wildfire Intelligence Solution, wird bereits weltweit eingesetzt und hilft privaten Unternehmen, Regierungsbehörden und NGOs, Waldbrände zu erkennen und darauf zu reagieren. OroraTech nutzt diese Dynamik auch, um neue Lösungen zur Anpassung an und Bekämpfung des Klimawandels weiterzuentwickeln.OroraTech hat nun seine Series-A-Finanzierungsrunde um 15 Millionen Euro mit zusätzlicher Kofinanzierung durch private Investoren und öffentliche Geldgeber erweitert. Die Investitionsrunde wurde vom Lead-Investor Edaphon, einem Impact-Investor mit Sitz in Belgien, zusammen mit den bestehenden Investoren Findus Ventures, Ananda Impact Ventures, Bayern 2 Growth Fund, ConActivity, APEX Ventures, SpaceTec Capital und den Branchenexperten Ingo Baumann und Clemens Kaiser abgeschlossen. Zusätzliche Mittel wurden durch Aufträge und Zuwendungen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und des Freistaats Bayern eingeworben. Mit dieser Finanzierung will OroraTech der erste und einzige kommerzielle Anbieter satellitengestützter Wärmebildtechnik werden, der bereits im Mai 2023 eine zweite Wärmebildkamera ins All bringt.
In der Mitte des 20. Jahrhunderts war der Wettlauf ins All Teil des Kalten Kriegs. Heute treiben uns statt Ideologien wirtschaftliche Aspekte ins All. Beschränkte sich die Raumfahrt in der Vergangenheit größtenteils auf zwei Großmächte, so machen sich heute auch institutionelle und private Akteure auf den Weg. Raumfahrt fasziniert die Menschheit und Prestige spielt noch eine Rolle in der Raumfahrt – aber der Nutzen für die Gesellschaft und das Individuum, die Wirtschaft und die Umwelt stehen heute im Vordergrund. Was bringt Raumfahrt der Gesellschaft konkret? Zu nennen sind Innovationen in den Bereichen Kommunikation, Navigation, Erdbeobachtung und Exploration. Der beste Weg zu einem innovativen Produkt oder Verfahren führt über eine nahtlose Innovationskette. Sie beginnt mit der Invention, einer grundlegenden Idee. Wettbewerb ist ein Haupttreiber – und Kooperation erleichtert es, Dinge umzusetzen. Beide Faktoren sind in der Raumfahrt ständig präsent. Jan Wörner ist Hochschullehrer und ehemaliger Universitätspräsident der TU Darmstadt. Er ist Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, der Leopoldina und acatech.
Mit einem neuen Satellitenverbund will die EU Bürgern und Unternehmen künftig eine bessere Kommunikationsqualität bieten. Für das Projekt namens IRIS werden im EU-Haushalt 2,4 Milliarden Euro bereitgestellt. Aber warum braucht die EU nach Kopernikus und Galileo noch ein weiteres Satellitensystem? "Die beiden anderen sind für Klimaforschung und Erdbeobachtung beziehungsweise für Navigation", erklärte Björn Gütlich vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt im Gespräch mit SWR Aktuell-Moderator Christian Rönspies. IRIS dagegen stehe eben für Kommunikation und Verbindungsfähigkeit. Gütlich verglich das neue System mit Mobilfunkmasten. "Mobilfunk und Glasfasernetze werden um eine Komponente aus der Höhe ergänzt". Hören Sie im Audio, in welchen Fällen IRIS zum Einsatz kommt - und möglicherweise sogar Leben retten kann.
Die Meere stecken voller Gefahren: Von Piraten für die Handelsschiffe bis zum Unwetter für Seefahrer. Und voller politischer Komplikationen: Wo gilt welche Rechtslage? Und wie wird mit Flüchtenden umgegangen? Bei all diesen Fragen rund um maritime Sicherheit kann die Erdbeobachtung einen großen Beitrag leisten. In dieser Folge sind mit dabei: Egbert Schwarz vom Earth Observation Center (DLR), Klaus Röhl vom Schifffahrtsmuseum Nordhorn, Christian Solmecke von der Kanzlei Wilde, Beuger und Solmecke und Felix Weiß von Seawatch. Der Distributor von Pirates of the Carribean (Fluch der Karibik) ist Walt Disney Studios Motion Pictures. Der Distributor von Pippi in Taka-Tuka-Land ist Beta Film. Der Nachrichten-O-Ton entstammt dem WELT Nachrichtensender, Beitrag vom 1.3. 2021.
Der Klimawandel ist eines der großen Themen dieses Jahres: Unwetter nehmen zu und machen die Erdbeobachtung per Satellit unerlässlich. Fast alle kennen die Wettervorhersage - aber Fernerkundung aus dem Weltraum kann noch mehr. Sie „fühlt den Puls“ unseres Planeten. Bei „Weltraumwagner live“ haben Fachleute erklärt, wie das funktioniert und was wir davon haben. Veranstaltet von der Centralstation mit ESA/ESOC, EUMETSAT, hr-iNFO und der Wissenschaftsstadt Darmstadt. Creative Commons: NC-ND-BY-4.0-DE
Wir haben es mit Ballons getan und mit Flugzeugen – heute beobachten wir die Erde mit Satelliten und können uns ein erstaunlich präzises Bild von unserem Planeten machen. Das müssen wir auch. Nicht nur um die Erde besser zu verstehen, sondern auch, um die Auswirkungen des Klimawandels erfassen zu können und damit in vielen Fällen überhaupt erst handlungsfähig zu werden. In dieser Folge widmen wir uns der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Erdbeobachtung. Es geht um neueste Satelliten am Himmel, 8000 Jahre alte Karten an Wänden und um vieles mehr. In dieser Folge mit dabei: Eva Börgens (GFZ Potsdam), Stefan Dech, Earth Observation Center (DLR), Thomas Dekorsy, Institut für Technische Physik (DLR), Saskia Förster (GFZ Potsdam) und Alberto Moreira, Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme (DLR)
Anhand von Satellitendaten lässt sich auf der Erde viel messen, etwa Treibhausgase, Unwetter, Vulkanausbrüche. Wie sich diese Daten noch verbessern lassen, diskutieren Fachleute in Bonn beim „Living Planet“-Kongress für Erdbeobachtung.
Burmeister, Märtewww.deutschlandfunk.de, Das war der TagDirekter Link zur Audiodatei
Vor zehn Jahren brach urplötzlich der Kontakt zum Umweltsatelliten Envisat ab. Der acht Tonnen schwere Satellit von den Ausmaßen eines Reisebusses war Europas Flaggschiff für die Erdbeobachtung.Von Dirk Lorenzenwww.deutschlandfunk.de, SternzeitDirekter Link zur Audiodatei
Die Raumfahrtbranche erfährt aktuell einen Umbruch, der als »New Space« bezeichnet wird und vor allem den Aufbau von großen Konstellationen kleiner, seriengefertigter Satelliten beschreibt. Mit dem Nanosatelliten ERNST entwickelt das Fraunhofer Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst Mach Institut, EMI, eine eigene modulare Plattform, um die Leistungsfähigkeit dieser Satellitenklasse zu demonstrieren. Über die Resilienz von Systemen unter Weltraumbedingungen, welchen Mehrwert Nanosatelliten für die Erdbeobachtung – etwa in den Bereichen Klima- und Katastrophenschutz – bieten, spricht Professor Frank Schäfer in dieser Podcast-Folge. Außerdem erklärt er, wo dabei auch Gefahren lauern, welche Technologien ERNST an Bord hat und was der New Space eigentlich bedeutet und welche Dynamik damit einhergeht.
Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr auch an den Hamburger Klimaforscher Klaus Hasselmann – er gilt als „Vater“ des ersten europäischen Erdbeobachtungssatelliten ERS-1. Der ist 1991 gestartet, gefolgt vom Schwestersatelliten ERS-2 vier Jahre später. Mit diesen Satelliten begann die Routinebeobachtung der Erde. Von Dirk Lorenzenwww.deutschlandfunk.de, SternzeitDirekter Link zur Audiodatei
Was darf ich, wenn ich geimpft bin? (08:51) - Das weißeste Weiß der Welt soll kühlen (16:55) // dailyquarks@wdr.de --> schreibt uns!
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Er sorgt sich ums fragile Gleichgewicht der Erde. Er kann sich die Existenz Ausserirdischer vorstellen. Josef Aschbacher, seit dem 1. März Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation. Mond und Mars erleben einen Ansturm, die Technik der Missionen wird ausgefeilter und immer mehr Länder mischen mit. Die Liste weltweit vorangetriebener Raumfahrtpläne ist lang. Bei den Plänen zuvorderst mit dabei ist seit dem 1.März ein Österreicher. Mit Josef Aschbacher hat die ESA einen Forscher mit grosser Verbundenheit zur Erde an der Schlüsselstelle in der europäischen Raumfahrt. Statt den elterlichen Bauernhof im Tirol zu übernehmen, widmete Aschbacher sein Leben der Erdbeobachtung und initiierte so bedeutende Satellitenprogramme wie das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus mit. Im Tagesgespräch erzählt er, wie es ihn mit Sorge erfüllt, mit eigenen Augen zu sehen, wie das Eis an den Polen schmilzt und der Regenwald schrumpft. Wie der Meeresspiegel steigt und sich Dürren häufen. Er liefert Fakten zur Frage, ob die Veränderungen auf der Erde nicht auch durch eine intensivere Sonnenaktivität verursacht sein könnten. Und Josef Aschbacher verrät schon, was er ab sofort tun will, um die Politiker zum Handeln zu bewegen. Die teilweise unpopulären Entscheide kämen am Schluss den späteren Generationen zu gute. Nicht zuletzt: Josef Aschbacher, im Herzen noch den Kindheitstraum Astronaut, stösst die Tür zur Zukunft einen Spalt breit auf und lüftet ein Geheimnis: Er möchte gerne die bemannte Raumfahrt in ESA-Raketen initiieren, und die Astronautinnen und Astronauten nicht mehr nur mit den US-Amerikanern oder Russen mitfliegen lassen.
Das wichtigste und schönste Objekt, das die Satelliten im All im Blick haben, ist nicht etwa der Mond oder der Saturn – es ist natürlich unser Heimatplanet, die Erde. Weltweit führend im Bereich der wissenschaftlichen Erdbeobachtung ist Europa. Von Dirk Lorenzen www.deutschlandfunk.de, Sternzeit Hören bis: 19.01.2038 04:14 Direkter Link zur Audiodatei
Heute gibts die zweite folge aus der Rubrik Space. Nachdem die letzten Folgen alle online über zoom, Calls stattfanden, ist das jetzt der erste sozusagen offline Podcast, der bei mir auf der Reeperbahn aufgenommen wurde. Ich spreche mit Daniel von Alpha link. Alojalink ist ein Hersteller von unbemannten Flugzeugen für Erdbeobachtung und Internet usecases, die optisch an Segelflugzeuge erinnern. Daniel selbst hat ein bisschen die Bilderbuchkarriere hingelegt, hat erst in VWL promoviert und anschließend bei der UN oder Uno gearbeitet und wurde dort sich sozusagen auf Lebenszeit verbeamtet. Hat also einen super sicheren Job mit mega Perspektive, bis dann ein schicksalhaftes Wochenende in Brasilien dazwischen kam. Und zwar hat er da seinen Kumpel und Mitbegründer Alex getroffen, der ihm erzählt, dass er ein unbegrenzt lange fliegendes Flugzeug bauen kann, mit dem man Internet in abgelegenen Regionen bringen kann. Von dieser Idee war er dann so begeistert, dass er direkt seinen Job gekündigt hat und das Projekt angefangen ist. Ich hab Daniel als jemanden erlebt, der sehr purpose driven ist und Bock hat die Welt ein Stück weit zu verbessern.
Josef Aschbacher ist Direktor für Erdbeobachtung bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA in Frascati. Davor war er unter anderem Paris und Bangkok stationiert. Via Video-Call spricht er mit Alex Stranig über den wichtigen Nutzen von Bildern aus dem All und darüber ob wir schon bald auf dem Mars landen werden. Außerdem erzählt er vom neuestem ESA Projekt, einem Satelliten, der natürlich vorkommendes von menschlich erzeugtem CO2 unterscheiden kann.
Ein ESA-Satellit soll Forschungsdaten viel schneller zur Erde bringen. Darüber und was die Satelliten machen, sprechen wir mit dem zuständigen ESA-Direktor.
Ein ESA-Satellit soll Forschungsdaten viel schneller zur Erde bringen. Darüber und was die Satelliten machen, sprechen wir mit dem zuständigen ESA-Direktor.
Ein ESA-Satellit soll Forschungsdaten viel schneller zur Erde bringen. Darüber und was die Satelliten machen, sprechen wir mit dem zuständigen ESA-Direktor.
Satelliten helfen uns bei Kommunikation, Navigation, und Erdbeobachtung. Doch haben sie ausgedient, bleibt nur noch Weltraumschrott, 80 Tonnen jedes Jahr. Was passiert, wenn der Richtung Erde stürzt, weiß Martin Herzog. Von Martin Herzog.
Am 4. April fand in Berlin die Fachtagung „Mobilität im Wandel – Praxisbeispiele und neue Impulse zur BMBF Forschungsagenda“ statt. Sebastian Ritterbusch von der iXpoint Informationssysteme GmbH war dort, stellte das Terrain Projekt vor und spricht mit Gerhard Jaworek vom Studienzentrum für Blinde und Sehbehinderte (SZS) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) über die Veranstaltung im InterContinental Hotel in Berlin. Fachtagung Mobilität im Wandel (1:53:57, 50MB) Zum Start der Bekanntmachungen Mensch-Technik-Interaktion für eine intelligente Mobilität (IMO), Elektroniksysteme für das vollautomatisierte Fahren (ELEVATE) und weiterer Projekte aus dem Themenfeld Kommunikationssysteme & IT-Sicherheit lud das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die geförderten Projekte und Interessierte zum Austausch nach Berlin ein. Zur Bekanntmachung ELEVATE lag ein Schwerpunkt auf Projekten zu Radartechnologien, wie beispielsweise das Projekt KameRad zu kombinierten Kamera-Radar-Modulen, das Projekt KoRRund zu konformen multistatischen Radarkonfigurationen zur Rundumsicht oder das Projekt radar4FAD zu universellen Radarmodulen für das vollautomatisierte Fahren, die in einem eigenem Workshop später ihren Cluster auf der Tagung initiierten. In der Linie ELEVATE gab es aber auch weitere Themen wie das Projekt AutoKonf zu automatisch rekonfigurierbaren Aktoriksteuerungen für ausfallsichere automatisierte Fahrfunktionen oder HiBord zu hoch zuverlässigen und intelligenten Bordnetztopologien. Informationen zur Nutzung von Radar-Technologien in der Erdbeobachtung gibt es in der Folge 244 SAR Satelliten und Satellitendatenarchivierung am EOC im Omega Tau Podcast. Die Veranstaltung wurde durch eine Begrüßung von Frau Gabriele Albrecht-Lohmar und Herrn Andreas Kirchner für BMBF und einer Einführungskeynote von Herrn Dr.-Ing. Sven Bugiel zu sicheren autonomen Fahrzeugen in der Zukunft eröffnet. Daran schloss sich ein „Project-Slam“ an, in dem sich die rund 20 Projekte jeweils mit etwa 3 Folien in 3 Minuten vorstellen konnten und von Frau Dr. Julia Seebode und Herrn Dr. Marcel Kappel der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH moderiert wurden. Die Vorträge waren sehr intensiv, jedoch von der Form natürlich nicht wie Science-Slams, wie sie auch in Karlsruhe oft ausgetragen werden und jungen Forscherinnen und Forschern eine Bühne bieten, ihr Gebiet in 10 Minuten sehr unterhaltsam vorzutragen. Auch aus der Ferne konnte man über Social Media der Fachtagung folgen. Auf die Slams folgten drei parallele Workshops, einmal zum Start des Radar-Clusters in ELEVATE, dann ein Workshop zu Projekten aus der Bekanntmachtung Intelligente Mobilität und einem Workshop zur neue Bekanntmachung Elektronom zur Elektronik für autonomes elektrisches Fahren. Die Tagung endete mit einem Abschlussvortrag von Prof. Dr. Andreas Knie zu vernetzten multimodalen Mobilitätslösungen der Zukunft und Ausklang bei einer Abendveranstaltung. In einigen Projekten stellten sich interessante Verbindungen zum Terrain Projekt heraus: Das Projekt KoFFI zur kooperativen Fahrer-Fahrzeug-Interaktion will Systeme entwickeln, die durch neue Interaktionskonzepte zu mehr Sicherheit, Komfort und Sicherheit bei teilautomatisierten Fahrzeugen führen soll. Dabei geht es auch um Fragen der Akzeptanz und natürlicher Sprachkommunikation, wie es mit dem Wunderautos Dudu oder K.I.T.T. in Filmen und Serien vorgedacht wurde. Im Projekt KomfoPilot zu personalisierter Fahrstilmodellierung im automatisierten Fahrzeug soll sich das Auto an den vom Menschen gewünschten Fahrstil anpassen. Das Projekt PAKoS befasst sich personalisierte, adaptive kooperative Systeme für automatisierte Fahrzeuge, das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert wird. Hier wird auch ein Nutzerprofil mit der Erfassung des Fahrerzustands kombiniert, um das Leistungsvermögen des Fahrers zu beurteilen und darauf angepasst zu reagieren. Zum Projekt Safety4Bikes, einem Assistenzsystem für mehr Sicherheit von fahrradfahrenden Kindern, waren deren Verbundkoordinator Jochen Meis von der GeoMobile GmbH und Annika Johnsen vom Institut für empirische Soziologie an der Friedrich-Alexander-Universität in Erlangen-Nürnberg dankenswerter Weise zu einem Gespräch bereit. Mit Sensoren an Helm, Fahrrad und weiteren Schnittstellen wird hier die Umgebung erfasst und aufbereitet, um Kindern vor Gefahren zu warnen und für eine sichere Teilnahme am Straßenverkehr zu trainieren. Schwerpunkte sind hier neben der technischen Entwicklung des Systems auch die Identifikation der kritischen Gefahrenstellen und der geeigneten Kommunikation zu den Kindern. Bei der Erstellung von Anforderungsanalysen werden Ergebnisse früherer Projekte einbezogen, wie beispielsweise dem Projekt OIWOB für zum Orientieren, Informieren, Warnen in einer Orientierungshilfe für Blinde, welches von der HFC Human-Factors-Consult GmbH koordiniert wurde. Eine Entwicklung von guten Mensch-Maschine-Interaktionen (MTI) ist ein Weg in vielen Schritten: So gab es früher Digital-Mäuse, bei denen sich ein gesteuerter Mauszeiger immer in der gleichen Geschwindigkeit wie von einem digitalen Joystick gesteuert in acht mögliche Richtungen bewegt, und nicht wie wir es jetzt kennen proportional oder überproportional zur physischen Bewegung des Eingabegeräts. Die Entwicklung neuer Sensoren ermöglicht heute eine Bedienung auf Berührung oder durch Bewegung und Drehung des Geräts durch miniaturisierte Inertialsensoren, die Einzug in Smartphone und Tablets gehalten haben. Ein Beispiel für eine Bedienung über Inertialsensoren ist die Anwendung Universe2Go mit der Blinde wie auch sehende Menschen den Sternhimmel wie durch ein Smartphone-Fenster erfahren und hören können. In der MTI ist es auch wichtig kurz und prägnant den aktuellen Kontext darzustellen. Visuell werden für solche Identifikationshinweise oft Icons benutzt und diese haben ein akustischen Pendant, die so genannten Earcons: So kann durch einen kurzen und prägnanten Laut den Nutzenden sehr schnell eine wichtige Information oder ein Bezug hergestellt werden. In der Gestaltung solcher Earcons ist neben der Unterscheidbarkeit untereinander auch Distanz zu reellen Geräuschen zu berücksichtigen, damit ein eingesetztes System nicht mit Informationen aus der Realität verwechselt werden kann. Das hapto-akustische Spiel Bob it hat auch einen Spielmodus mit Geräuschen, wodurch gegenüber Sprachausgabe die Spielinformation schneller vermittelt wird. Mit Lenkgesten teilautomatisierte Fahrzeuge steuern wie der Reiter das Pferd; das ist das Ziel des Projekts Vorreiter. Auch hier waren Yigiterkut Canpolat vom Institut für Arbeitswissenschaft an der RWTH Aachen und Prof. Dr. Clemens Arzt, Direktor des Forschungsinstituts für öffentliche und private Sicherheit (FÖPS Berlin) an der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin bereit über ihr Projekt zu sprechen. Hier sollen intuitive Steuerungen entwickelt werden, die Menschen mit körperlichen Einschränkungen die Nutzung von teilautomatisierten Fahrzeugen ermöglichen sollen. Dabei ist nicht nur die technische Entwicklung wichtig, sondern besonders auch die rechtswissenschaftliche Begleitforschung, da die gesetzlichen Voraussetzungen analysiert werden müssen, die bei der Umsetzung Berücksichtigung finden müssen und wo eventuell auch in rechtlicher oder gesetzlicher Sicht Handlungsbedarf besteht. Ein sehr überzeugendes Beispiel für eine gelungene Umsetzung ist das Sam Car Project des industriellen Partners Paravan im Vorreiter-Projekt, wo dem ehemaliger Indy-car Fahrer und seit einem schweren Rennunfall querschnittgelähmten Sam Schmidt mit einer Spezialanfertigung wieder die Steuerung eines Autos ermöglicht wurde. Pferde sind jedoch nicht nur einfache Fortbewegungsmittel, sondern können in besonderem Maße Menschen mit Einschränkungen in ihrer Mobilität unterstützen. Ein sehr außergewöhnliches Beispiel bietet hier Sabriye Tenberken, die zu Pferd durch Tibet reiste und als Blinde die Blindenschule Braille without Borders in Tibet eröffnete und darüber auch das Buch Mein Weg führt nach Tibet veröffentlichte. Die Fachtagung endete mit dem Fachvortrag von Prof. Dr. Andreas Knie zu vernetzten multimodale Mobilitätslösungen der Zukunft und einer Abendveranstaltung zum Austausch mit den weiteren Teilnehmern der Tagung.
Ich war am Earth Observation Center des DLR in Oberpfaffenhofen zu Besuch und habe dort zwei Gespräche geführt. Zunächst ging es mit mit Michael Eineder vom Institut für Methodik der Fernerkundung um Radarsatelliten und deren Einsatz für die Erdbeobachtung. Wir sprechen über das Funktionsprinzip von satellitengestützten SAR-Radar und betrachten außerdem die beiden Missionen TerraSAR-X und TanDEM-X. Im zweiten Teil spreche ich mit Stephan Kiemle vom Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum über Satellitendatenarchivierung.
Das Universum ist voll mit Sternen, Galaxien, Planeten und jeder Menge anderer cooler Dinge. Jedes davon hat seine Geschichten und die Sternengeschichten erzählen sie. Der Podcast zum Blog "Astrodicticum Simplex"
Wissenschaftler wollen Tiere und ihr Verhalten besser verstehen, um ihre Intuitionen auch zum Schutz der Menschen nutzen zu können. Man will aus Tierbeobachtungen Rückschlüssen ziehen, wie sich Seuchen ausbreiten und welche Auswirkungen der globale Klimawandel hat. Wie das funktioniert? Wir haben nachgefragt. >> Artikel zum Nachlesen: https://detektor.fm/wissen/forschungsquartett-erdbeobachtung-durch-tiere
Schwerpunkt: Jens Wickert vom Geoforschungszentrum in Potsdam über Erdbeobachtung mithilfe von Navigationssatelliten || Nachrichten: Wie die Marsmonde entstanden | Mehr Strom aus Abwärme | Tropfenkatapult für saubere Oberflächen
Im Rahmen des ersten Alumitreffens im neu renovierten Mathematikgebäude gibt uns unser Alumnus Markus Even einen Einblick in seine Arbeit als Mathematiker am Fraunhofer IOSB, dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung in Ettlingen in der Arbeitsgruppe zur Analyse und Visualisierung von SAR-Bilddaten. Er befasst sich mit der Entwicklung von Algorithmen für die Fernerkundung, genauer gesagt für die Deformationsanalyse mit Hilfe von SAR-Interferometrie (InSAR). Deformation bezieht sich hier auf Bewegungen der Erdkruste oder auf ihr befindlicher Strukturen, z.B. von Bauwerken. Hinter dem Stichwort SAR-Interferometrie verbirgt sich eine Vielfalt von Verfahren der Fernerkundung, die auf Synthetic Aperture Radar, auf Deutsch Radar mit synthetischer Apertur, beruhen, und die die Fähigkeit der Sensorik ein kohärentes Signal zu verarbeiten zur Erzeugung sogenannter Interferogramme nutzen. Für SAR ist es wesentlich, dass der Sensor bewegt wird. Zu diesem Zweck ist er auf einen Satelliten, ein Flugzeug oder auch auf einem auf Schienen laufenden Schlitten montiert. Für die Mehrzahl der Anwendungen wird er entlang einer näherungsweise geradlinigen Bahn bewegt und sendet in festen Zeitabständen elektromagnetische Signale im Mikrowellenbereich aus, deren Returns er, unterteilt in sehr kurze Zeitintervalle, aufzeichnet. Dabei "blickt" er schräg nach unten, um nicht systematisch von zwei verschiedenen Orten der Erdoberfläche rückkehrende Signale zu vermischen. Herauszuheben ist, dass er unabhängig von der Tageszeit- er beleuchtet die Szene selbst- und weitgehend unabhängig von den Wetterverhältnissen- die Atmosphäre verzögert das Signal, ist aber für diese Wellenlängen (ca. 3cm-85cm) bis auf seltene Ausnahmen durchlässig dafür- Aufnahmen machen kann. Dies ist ein Vorzug gegenüber Sensoren, die im optischen oder infraroten Teil des Spektrums arbeiten, und nachts oder bei Bewölkung nicht die gewünschten Informationen liefern können. Neben der Magnitude des rückgestreuten Signals zeichnet der SAR-Sensor auch dessen Phasenverschiebung gegenüber einem Referenzoszillator auf, die die Grundlage für die Interferometrie darstellt und viele Anwendungsmöglichkeiten bietet. Aus dem aufgezeichneten Signal wird das sogenannte fokusierte Bild berechnet. (Mathematisch gesehen handelt es sich bei dieser Aufgabe um ein inverses Problem.) Die Achsen dieses komplexwertigen Bildes entsprechen eine der Position des Satelliten auf seiner Bahn und die andere der Laufzeit des Signals. Der Zahlenwert eines Pixels kann vereinfacht als Mittel der aufgezeichneten Rückstreuung aus dem Volumen angesehen werden, dass durch das jeweilige Paar aus Bahninterval und Laufzeitinterval definiert ist. Dies ist der Kern von SAR: Die Radarkeule erfasst eine größere Fläche auf dem Boden, so dass das aufgezeichnete Signal aus der Überlagerung aller zurückkehrenden Wellen besteht. Diese Überlagerung wird durch die Fokusierung rückgängig gemacht. Dazu benutzt man, dass ein Auflösungselement am Boden zu allen Returns beiträgt, solange es von der Radarkeule erfasst wird und dabei eine bekannte Entfernungskurve durchläuft.Die Magnitude des sich so ergebenden Bildes erinnert bei hochaufgelösten Aufnahmen auf den ersten Blick an eine Schwarzweißphotographie. Betrachtet man sie jedoch genauer, so stellt man schnell Unterschiede fest. Erhabene Objekte kippen zum Sensor, da die höhergelegenen Punkte näher zu ihm liegen. Hohe Werte der Magnitude, also hohe Rückstreuung, sind in der Regel mit günstigen geometrischen Konstellationen verbunden: Eine ebene Fläche muss dazu beispielsweise senkrecht zum einfallenden Signal ausgerichtet sein, was selten der Fall ist. Geht man an die Grenze des aktuell Möglichen und betrachtet ein Bild einer städtischen Umgebung eines luftgetragenen Sensors mit wenigen Zentimetern Auflösung, so scheint es beinahe in punktförmige Streuer zu zerfallen. Diese werden durch dihedrale (Pfosten) und- häufiger- trihedrale Strukturen erzeugt. Trihedrale Strukturen reflektieren das einfallende Signal parallel zur Einfallsrichtung (man kennt das von den an Fahrzeugen verwendeten, Katzenaugen genannten Reflektoren). Sehr niedrige Rückstreuung ist meist darin begründet, dass kein Signal mit der entsprechenden Laufzeit zum Sensor zurückkehrt, sei es weil keine Streuer erreicht werden (Schatten) oder das Signal auf glatten Flächen vom Satelliten weggespiegelt wird. Für Wellenlängen von einigen Zentimetern sind z.B. asphaltierte oder gepflasterte Flächen glatt, bei Windstille ist es auch Wasser. Daneben gibt es auch kompliziertere Streumechanismen, die zu Magnituden mittlerer Höhe führen, etwa Volumenstreuung in Vegetation, Schnee und Sand, verteilte Streuung an Flächen mit vielen kleinen, homogen verteilten Objekten (z.B. Kiesflächen oder andere Flächen mit spärlicher Vegetation) oder einer gewissen Rauigkeit. Außer diesen gibt es noch viele weitere Möglichkeiten, wie Mehrfachreflektionen oder das Zusammenfallen in verschiedenen Höhen positionierter Streuer in einer Entfernungszelle.Die für die SAR-Interferometrie wesentliche Information aber ist die Phase. Sie kann allerdings nur genutzt werden, wenn zwei oder mehr Aufnahmen aus annähernd der gleichen Position vorliegen. Die grundlegende Idee dabei ist die Betrachtung von Doppeldifferenzen der Phase zweier Pixel zweier Aufnahmezeitpunkte. Um sie zu verstehen nehmen wir zunächst an, dass sich in beiden Auflösungszellen je ein dominanter, punktförmiger Streuer befindet, was so gemeint ist, dass die Phase einer Laufzeit entspricht. Da die Subpixelpositionen unbekannt sind und die Größe der Auflösungszelle um Vieles größer als die Wellenlänge ist, ist die Phasendifferenz zweier Pixel eines einzelnen Bildes nicht verwertbar. In der Doppeldifferenz heben sich die unbekannten Subpixelpositionen allerdings heraus. Die Doppeldifferenz ist in dieser idealisierten Situation die Summe dreier Anteile: des Laufzeitunterschiedes auf Grund der verschiedenen Aufnahmegeometrien, des Laufzeitunterschiedes auf Grund einer relativen Positionsänderung der Streuer während der zwischen den Aufnahmen verstrichenen Zeit und des Laufzeitunterschiedes auf Grund der räumlichen und zeitlichen Variation der atmosphärischen Verzögerung. Diese drei Anteile können jeder für sich nützliche Information darstellen. Der Erste wird zur Gewinnung von Höhenmodellen genutzt, der Zweite zur Detektion von Deformationen der Erdoberfläche und der Dritte, obwohl meist als Störterm angesehen, kann bei der Bestimmung der Verteilung von Wasserdampf in der Atmosphäre genutzt werden. Es stellt sich aber die Frage, wie man diese Terme separiert, zumal noch die Mehrdeutigkeit aufgelöst werden muss, die darin liegt, dass die Phase nur bis auf ganzzahlige Vielfache von zwei Pi bekannt ist.Weitere Fragen ergeben sich, da in realen Daten diese Annahmen für viele Pixel nicht erfüllt sind. Stellt man sich beispielsweise eine Auflösungszelle mit mehreren oder vielen kleineren Streuern vor (z.B. mit Geröll), so ändert sich die Phase der überlagerten Returns mit dem Einfallswinkel des Signals. Sie ändert sich auch, wenn manche der Streuer bewegt wurden oder die beiden Aufnahmen nicht ausreichend genau zur Deckung gebracht wurden. Dies führt dazu, dass die Phase sich um einen schlecht quantifizierbaren Betrag ändert. Man spricht dann von Dekorrelation. Eventuell besteht nach Änderung der physischen Gegebenheiten in der Auflösungszelle keine Beziehung mehr zwischen den Phasenwerten eines Pixels. Dies ist etwa der Fall, wenn ein dominanter Streuer hinzu kommt oder nicht mehr anwesend ist, ein Gelände überschwemmt wird oder trocken fällt. Es stellt sich also die Frage, welche Pixel überhaupt Information tragen, bzw. wie ihre Qualität ist und wie sie extrahiert werden kann.Die Geschichte der SAR-Interferometrie begann nach dem Start des ESA-Satelliten ERS 1 im Jahr 1991 mit einfachen differentiellen Interferogrammen. Das berühmteste ist sicher das vom Landers-Erdbeben 1992 in Kalifornien. Zum ersten Mal in der Geschichte der Wissenschaft war es möglich, das Deformationsfeld eines Erdbebens flächig zu messen, wenn auch nur die Komponente in Sichtlinie des Sensors. Statt Werte hunderter in der Region installierter Messstationen stellte das Interferogramm ein Bild des Erdbebens mit Millionen Datenpunkten dar. Diese Fähigkeit, großflächig Deformationen der Erdoberfläche aufzuzeichnen, besitzt nur die SAR-Interferometrie! Allerdings ist zu bemerken, dass dieses Resultat seine Entstehung auch günstigen Umständen verdankt. Landers liegt in der Mojave-Wüste, so dass die Variation der atmosphärischen Verzögerung und die Dekorrelation vernachlässigbar waren. Dank der Verfügbarkeit eines guten Höhenmodells konnte der Anteil des Laufzeitunterschiedes auf Grund der verschiedenen Aufnahmegeometrien eliminiert werden (man spricht dann von einem differentiellen Interferogramm). Ein weiterer Meilenstein war die Shuttle Radar Topography Mission des Space Shuttle Endeavour im Februar 2000, während der die Daten für ein Höhenmodell der gesamten Landmasse zwischen 54 Grad südlicher Breite und 60 Grad nördlicher Breite aufgezeichnet wurden. Für diesen Zweck wurde die Endeavour mit zwei SAR-Antennen ausgestattet, eine am Rumpf, eine an einem 60 Meter langen Ausleger. Dank zeitgleicher Aufnahmen waren die Phasenanteile auf Grund Deformation und atmosphärischer Verzögerung vernachlässigbar. Dekorrelation auf Grund von Änderungen der physischen Gegebenheiten spielt hier auch keine Rolle. Dem Wunsch nach einem weltweiten, dazu deutlich höher aufgelösten Höhenmodell kommt seit 2010 die TanDEM-X-Mission des DLR nach, bei der die beiden SAR-Antennen von zwei Satelliten im Formationsflug getragen werden. Auch in der Algorithmik gab es entscheidende Fortschritte. Einer der fruchtbarsten war die Erfindung von Permanent Scatterer Interferometric SAR (PSInSAR) um das Jahr 2000, das durch die Verwendung einer längeren Zeitreihe von differentiellen Interferogrammen und einiger neuer Ideen das Problem der Separierung der im vorangehenden Abschnitt genannten Terme löste. Der Ausgangspunkt hierfür war die Entdeckung, dass häufig eine größere Anzahl über lange Zeiträume phasenstabile Streuer, die sogenannten Permanent Scatterer (auch Persistent Scatterer oder PS), gefunden werden können, die man sich vereinfacht als Pixel vorstellen darf, deren Auflösungszelle einen dominanten, punktförmigen, über die Zeitreihe unveränderten Streuer enthält. Auf diese wird nun die Auswertung beschränkt, die vereinfacht folgende Schritte durchläuft: Definition eines Graphen mit den PS als Knoten und Paaren benachbarter PS als Kanten; Schätzung einer Modellphase für Deformation und Höhenmodellfehler an Hand der Doppeldifferenzen aller verwendeten differentiellen Interferogramme für alle Kanten; Entrollen von Originalphase minus Modellphase, d.h. Auflösen der Mehrdeutigkeiten; räumlich-zeitliche Filterung, um die Variation der atmosphärischen Verzögerung zu eliminieren. Als Produkt ergeben sich für jeden PS seine Bewegung in Sichtlinie des Sensors und eine Korrektur seiner Höhenlage relativ zum für die Erzeugung der differentiellen Interferogramme verwendeten Höhenmodell. Seither wurden diese Grundideen modifiziert und verfeinert. Vor allem müssen die Berücksichtigung verteilter Streuer (auch Distributed Scatterer oder DS) für die Deformationsanalyse erwähnt werden, was die Informationsdichte vor allem in ariden Gebieten drastisch erhöhen kann, sowie die SAR-Tomographie, die eine Analyse auch dann erlaubt, wenn zwei oder drei vergleichbar starke Streuer in einer Auflösungszelle vorhanden sind (z.B. wenn ein Streuer am Boden, eine Fensterniche und eine Dachstruktur den gleichen Abstand zum Sensor haben). Die SAR-Interferometrie, insbesondere die Deformationsanalyse, verwendet vor allem mathematische Methoden aus den Bereichen Stochastik, Signalverarbeitung, Optimierungstheorie und Numerik. Besondere Herausforderungen ergeben sich daraus, dass die Vielfalt natürlicher Phänomene sich nur bedingt durch einfache statistische Modelle beschreiben lässt und aus dem Umstand, dass die Datensätze in der Regel sehr groß sind (ein Stapel von 30 Aufnahmen mit komplexwertigen 600 Megapixeln ist durchaus typisch). Es treten lineare Gleichungssysteme mit mehreren Zehntausend Unbekannten auf, die robust gelöst sein wollen. Für die Auflösung der Mehrdeutigkeiten verwenden die fortgeschrittensten Algorithmen ganzzahlige Optimierung. Wavelet-basierte Filterverfahren werden genutzt, um die atmosphärische Verzögerung vom Nutzsignal zu trennen. Im Zusammenhang mit der Schätzung der Variation der atmosphärischen Verzögerung werden geostatistische Verfahren wie Kriging eingesetzt. Statistische Tests werden bei der Auswahl der DS, sowie zur Detektion schlechter Pixel eingesetzt. Bei der Prozessierung der DS spielen Schätzer der Kovarianzmatrix eine prominente Rolle. Die SAR-Tomographie nutzt Compressive Sensing und viele weitere Verfahren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die SAR-Interferometrie auch aus Perspektive eines Mathematikers ein reichhaltiges und spannendes Arbeitsgebiet ist. Eine wichtige Anwendung ist die Deformationsanalyse durch die InSAR-Methode: Die SAR-Interferometrie zeichnet sich vor allen anderen Techniken dadurch aus, dass sie bei geeignetem Gelände sehr großflächige Phänomene mit sehr hoher Informationsdichte abbilden kann. Allerdings liefert sie relative Messungen, so dass in der Regel eine Kombination mit Nivellement oder hochgenauen GPS-Messungen verwendet wird. Ihre Genauigkeit hängt neben der Qualität der Daten von der Wellenlänge ab und zeigt bei 3cm Wellenlänge meist nur wenige Millimeter je Jahr Standardabweichung. Damit können selbst sehr feine Bewegungen, wie z.B. die Hebung des Oberrheingrabens (ca. 2mm/y), nachgewiesen werden. Allerdings können wegen der Mehrdeutigkeit der Phase Bewegungen auch zu stark sein, um noch mit PSInSAR auswertbar zu sein. In diesem Fall können längere Wellenlängen, höhere zeitliche Abtastung oder Korrelationsverfahren helfen. Trotz der diskutierten Einschränkungen lässt sich die Deformationsanalyse mit InSAR in vielen Zusammenhängen nutzensreich einsetzen, denn auch die Ursachen für Deformationen der Erdoberfläche sind vielfältig. Neben geologischen und anderen natürlichen Phänomenen werden sie von Bergbau, Förderung von Wasser, Erdgas, Erdöl, durch Geothermiebohrungen, Tunnelbau oder andere Bautätigkeiten ausgelöst. Meist steht bei den Anwendungen die Einschätzung von Risiken im Fokus. Erdbeben, Vulkanismus, aber auch Schäden an kritischer Infrastruktur, wie Deichen, Staudämmen oder Kernkraftwerken können katastrophale Folgen haben. Ein weiteres wichtiges Thema ist die Entdeckung oder Beobachtung von Erdbewegungen, die sich potentiell zu einem Erdrutsch entwickeln könnten. Allein in den Alpen gibt es tausende Bergflanken, wo sich größere Bereiche in langsamer Bewegung befinden und in Leben oder Infrastruktur gefährdende Hangrutsche münden könnten. Auf Grund der zunehmenden Erderwärmung nimmt diese Bedrohung überall dort zu, wo Permafrost zu tauen beginnt, der bisher den Boden stabilisierte. InSAR wird bei der Erstellung von Risikokarten genutzt, die der Beurteilung der Gefährdungslage und der Entscheidung über Gegenmaßnahmen dienen. In vielen Regionen der Erde werden Deformationen der Erdoberfläche durch veränderte Grundwasserstände verursacht. Nimmt das Grundwasser ab, etwa wegen Entnahme zur Bewässerung oder industriellen Verwendung, so senkt sich die Erdoberfläche. Nimmt das Grundwasser während regenreicher Zeiten zu, so hebt sich die Erdoberfläche. Das Monitoring mit InSAR ist hier aus mehreren Gründen interessant. Bewegungen der Erdoberfläche können Schäden an Gebäuden oder anderen Strukturen verursachen (Bsp. Mexico City). Übermäßige Wasserentnahme kann zu irreversibler Verdichtung der wasserführenden Schichten führen, was Konsequenzen für die zukünftige Verfügbarkeit der lebenswichtigen Flüssigkeit hat. Bei Knappheit muss die Entnahme reguliert und überwacht werden (Bsp. Central Valley, Kalifornien). Von besonderer Bedeutung sind durch geologische Phänomene wie Vulkanismus oder tektonische Bewegungen verursachte Deformationen der Erdoberfläche. Die von SAR-Satelliten gewonnenen Daten werden zur Einschätzung von Risiken benutzt, auch wenn eine sichere, frühzeitige und zeitgenaue Vorhersage von Erdbeben oder Vulkanausbrüchen mit den heutigen Methoden nicht möglich ist. Sie sind aber die Grundlage für eine ausgedehnte Forschungsaktivität, die unser Verständnis der Vorgänge in der Erdkruste stetig wachsen lässt und immer genauere Vorhersagen erlaubt. Dies ist in erster Linie den SAR-Satelliten der ESA (ERS-1, ERS-2, Envisat und aktuell Sentinel-1A) zu verdanken, die seit 1991 mit lediglich einer Lücke von zwei Jahren (2012-2014) kontinuierlich die gesamte Erde aufnehmen. Die Idee dabei ist, dass so in festem zeitlichen Rhythmus (bei ERS alle 35 Tage) jeder Punkt der Erde aufgenommen wird. Dadurch ist ein großes Archiv entstanden, das es nach einem geologischen Ereignis ermöglicht, dieses mit den Methoden der SAR-Interferometrie zu untersuchen, da die Vorgeschichte verfügbar ist. Eine Entwicklung der letzten Jahre ist die Nutzung bei der Erschließung von Erdgas und Erdöl. Die mit InSAR sichtbar gemachten Deformationen erlauben es, neue Einsicht in die Struktur der Lagerstätten zu erhalten, geomechanische Modelle zu kalibrieren und letztlich die Rohstoffe Dank optimierter Positionierung von Bohrlöchern effektiver und kostengünstiger zu fördern. Wer InSAR noch besser verstehen will, der findet in den InSAR Guidlines der ESA die Grundlagen sehr gut erklärt. Einen etwas breiteren Überblick über Anwendungsmöglichkeiten kann man sich auf der Homepage von TRE verschaffen, einem Unternehmen, das von den Schöpfern von PSInSAR gegründet wurde und im Bereich InSAR-Auswertungen nach wie vor führend ist. Die Wettbewerber ADS und e-GEOS bieten außer InSAR weitere Anwendungen von SAR-Daten. Aus wissenschaftlich/politischer Perspektive kann man sich in der Broschüre der DLR über Themenfelder der Erdbeobachtung informieren. Zu dem speziellen Thema der Erdbewegung auf Grund Absenkung des Grundwasserspiegels in den USA gibt es weitere Informationen. Literatur und weiterführende Informationen A. Ferretti, A. Monti-Guarnieri, C. Prati, F. Rocca, D. Massonnet: InSAR Principles: Guidelines for SAR Interferometry Processing and Interpretation, TM-19, ESA Publications, 2007. M. Fleischmann, D. Gonzalez (eds): Erdbeobachtung – Unseren Planeten erkunden, vermessen und verstehen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., 2013. Land Subsidence, U.S. Geological Survey. M. Even, A. Schunert, K. Schulz, U. Soergel: Atmospheric phase screen-estimation for PSInSAR applied to TerraSAR-X high resolution spotlight-data, Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), IEEE International, 2010. M. Even, A. Schunert, K. Schulz, U. Soergel: Variograms for atmospheric phase screen estimation from TerraSAR-X high resolution spotlight data, SPIE Proceedings Vol. 7829, SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques X, 2010. M. Even: Advanced InSAR processing in the footsteps of SqueeSAR Podcast: Raumzeit RZ037: TanDEM-X Podcast: Modellansatz Modell010: Positionsbestimmung Podcast: Modellansatz Modell012: Erdbeben und Optimale Versuchsplanung Podcast: Modellansatz Modell015: Lawinen
Schwerpunkt: Peter Fierlinger von der TU München berichtet, wie man die Magnetfelder in einem Raum abschirmt, sodass darin das kleinste Magnetfeld des Sonnensystems herrscht, und was man darin erforschen kann. Außerdem Nachrichten über. || Nachrichten: Wasser auf dem Kometen Churyumov Gerasimenko | Schwimmbewegung von Fischen | Erdbeobachtungssatellit Sentinel 2-A || Veranstaltungen: Garching | Nürnberg | Mannheim
Scharfes Auge im All - Wie Sentinel-2a die Erde ins Visier nimmt / Fliegerische Meisterleistung - Wie Tabakschwärmer Blumen im Dunklen finden / Pathologische Glücksspielsucht - Wie Forscher Betroffenen helfen / Die Durchblicker - Wenn Fische Fahrstuhl fahren.
Sexualforscher Volkmar Sigusch über Polysexualität – Reportage vom Start des europäischen Erdbeobachtungssatelliten Sentinel – Ein Dorf in Mosambik kämpft mit Permakultur gegen die Armut
Die Erdbeobachtung ist heutzutage eine der wichtigsten Aufgaben der Raumfahrt, ist sie doch die Basis der Umweltforschung als auch zunehmend entscheidende Informationsquelle für die Landwirtschaft und viele andere Anwendungen hinaus. Mit GMES steht jetzt ein ganz neues Konzept der Erdbeobachtung an, in das die gesammelte Erfahrung der letzten Jahrzehnte eingeflossen ist und das demnächst mit dem Start des ersten Sentinel-Satelliten seinen offiziellen Beginn einleitet. Neben der schnell zu schließenden Lücke in der Versorgung der wissenschaftlichen Forschung mit umfangreichen Messdaten, die durch das Missionsende des Envisat entstanden ist, öffnet GMES auch vollständig neue Anwendungsbereiche. Mehr als nur die Forschung soll auch die Gesellschaft und Wirtschaft von einer kontinuierlichen Versorgung zahlreicher Datenströme profitieren. Dabei geht GMES auch in der Zugänglichkeit der Daten selbst neue Wege und setzt erstmalig auf ein komplett freien Zugang.
Der Erdbeobachtungssatellit Envisat war nicht nur einer der größten seiner Art, er war auch ein Tausendsassa in seiner Disziplin. In seiner zehnjährigen Betriebsphase - doppelt so lang wie ursprünglich geplant - hat er die Erdbeobachtung maßgeblich geprägt und für vollkommen neue Forschungsfelder und Nutzungen erschlossen. Durch Envisat konnte erstmals ein umfangreiches Bild der Erde geschaffen werden und es wurde die Grundlage für die moderne Umweltforschung gelegt: Ozeanverschmutzung, Tropenwaldabholzung oder die Luftverschmutzung durch die Industrie - die hochentwickelten Instrumente an Bord des Satelliten lieferten vollkommen neue Einblicke in die globalen Auswirkungen unserer modernen Zivilisation. Doch auch für die Vermessung der Erde und die wissenschaftliche Forschung im Allgemeinen war Envisat ein Durchbruch, konnte man mit ihm nun beobachten, wie sich Städte durch den U-Bahn-Bau um Zentimeter absenkten und ganze Länder durch Erdbeben um Meter verschoben. Envisat konnte Vulkanen beim "Atmen" zuschauen und erlaubte die Beobachtung des Ozonlochs. Die hohe Qualität der Daten eröffnete auch schrittweise den Weg von der wissenschaftlichen Forschung hin zu einer wissenschaftlichen Dienstleistung für die Welt.
Die Doppelmission TerraSAR-X und TanDEM-X besticht durch ihre ungewöhnliche Konstellation und technische Innovation in der Satellitensteuerung. Zunächst als einfache Radarmission unter dem Namen TerraSAR-X geplant, wurde dem einzelnen Satelliten bald ein nahezu gleicher Zwilling nebenangestellt. TanDEM-X ergänzt das erste Raumfahrzeug mit identischer Messtechnik, aber anders gelagerter Steuerung. Seit Oktober 2010 fliegen die beiden Systeme in helixförmiger Flugbahn um die Erde und kombinieren ihre Messergebnisse. Dadurch wird eine bislang nicht gekannte Genauigkeit in der Höhenmessung erzielt, die die Erdbeobachtung auf eine neue Basis stellt.
Paparazzi ist ein offenes Projekt zur Entwicklung von Steuersoftware für Modellflugzeuge und Quadrocoptersysteme. In nur kurzer Zeit wurden hier bemerkenswert stabile Ergebnisse erzielt und die darüberhinaus über den Hobbybetrieb hinaus viele neue Anwendungen für Forschung und Wissenschaft erschlossen. Die Software ist unter eine freien Lizenz verfügbar und wird in zahlreichen Subprojekten eingesetzt. Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Mitentwickler Martin Müller die Geschichte des Projektes, die Herausforderungen bei der Steuerung von Flugzeugen und seine Erfahrungen beim Betrieb von Modellflugzeugen unter den unterschiedlichsten Bedingungen. Themen: Modellflug; Modellflugzeuge Funkvideo; autonomer Flug; der Terrorist im roten T-Shirt; Quadrocopter; Quadshot; Vor- und Nachteile von Flächenflugzeugen gegenüber Quadcoptern; wie man ein Modellflugzeug steuert; Stabilisierung des Flugzeugs durch Erfassung des Horizonts; Halbautomatische Fernsteuerung; Halbautonome Fernsteuerung; Eigenstabilisierung unter extremen Bedingungen; Programmierung der Flugstrecke; das Flugzeug als Meßgerät; Einsatz in metereologischen Anwendungen; maximale Flughöhe; Reglementierungen für UAVs; Kältefestigkeit des Flugzeugmodells; Stabilisierung des Flugzeugs mit Beschleunigungssensoren und Gyroskopen; Höhenmessung und Landevorgang; Kollisionsvermeidung; Meßserien; automatisierter Parabelflug; Erdbeobachtung; Windmessungen für Windradstandorte; Einsatz bei Naturkatastrophen; Beobachtung von Waldbränden; Meterologische Anwendungen; Verbreitung der Paparazzi-Software; Integration der Software in größere Modellflugzeuge; Modellflugzeuge für die Bild-Kalibration von Satelliten; Flugstabilität mit zerstörten Flügeln; Autonomer Segelflug.
Paradoxerweise ist die Erdbeobachtung eine der wichtigsten Aufgaben der Raumfahrt, da erst der Blick von oben der Menschheit das nötige Bewusstsein für das Große und Ganze und für die Verletzlichkeit unseres Planetens geschaffen hat. Unter dem Begriff fallen allerdings gleich eine ganze Reihe von Anwendungen zusammen.