Weltraumbeobachtungsradar TIRA

Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR

Innenansicht des Weltraumbeobachungsradars TIRA
© Fraunhofer FHR

Ein weltweit einzigartiges System

Das Weltraumbeobachtungsradar TIRA (Tracking and Imaging Radar) ist nicht nur das größte Experimentalsystem des Instituts, sondern auch in Europa einzigartig. Zudem hält das System mehrere Weltrekorde.


Das System dient in erster Linie als Experimentalträger der Entwicklung und Untersuchung von Radarverfahren zur Erfassung und Aufklärung von Objekten im Weltraum. Außerdem ist TIRA zur Unterstützung von Weltraummissionen gefragt: Raumfahrtorganisationen aus der ganzen Welt greifen auf die besonderen Fähigkeiten der Fraunhofer-Wissenschaftler und ihrer Anlage zurück.

Gebäude

Das Radar wird durch ein Radom (weiße Hülle) geschützt. Das Radom hat eine Durchmesser von 49 Metern und ist damit weltweit das größte. Insgesamt ist das Gebäude ca. 56 Meter hoch und schon aus großer Entfernung als weiße "Kugel" zu sehen.

Technik

Im Innern befindet sich eine Antenne mit einem Durchmesser von 34 Metern. Sie kann in Azimut (horizontal) um 360° und in Elevation (vertikal) um 90° gedreht werden. Der bewegbare Teil wiegt 240 Tonnen und kann mit einer Geschwindigkeit von 24° pro Sekunde (in Azimut) bzw. in 15 Sekunden eine Runde gedreht werden.

Das TIRA-System beinhaltet wie der Name schon sagt ein Verfolgungsradar (Tracking) und ein Abbildungsradar (Imaging). Das schmalbandige, kohärente Verfolgungsradar hoher Leistung hat eine Sendefrequenz im L-Band (1.333 GHz) und das Abbildungsradar hat eine Sendefrequenz im Ku-Band (16.7 GHz) und ist mit hoher zielauflösender Bandbreite ausgestattet.

Anwendungen

Für Raumfahrtorganisationen auf der ganzen Welt außerhalb der USA bietet das Weltraumbeobachtungsradar TIRA als einziges System die Möglichkeit von Boden aus in hoher Präzision die Bahn zu vermessen oder in hoher Auflösung Objekte wie Satelliten abzubilden. Das System wird daher eingesetzt um Weltraumschrott genau zu vermessen, um ein Ausweichmanöver eines operativen Satelliten zu vermeiden oder etwa um ein Objekt abzubilden, welches außer Kontrolle geraten ist. Hierzu zählen technische Störungen oder Satelliten die unkontrolliert in die Erdatmosphäre eintreten.

Zuletzt unterstützten die Fraunhofer-Forscher die Wissenschaftsgemeinschaft mit Messdaten und Abbildungen bei den Abstürzen des deutschen Röntgensatelliten ROSAT und der russischen Marssonde Phobos-Grunt. 

Im Detail werden aus den Radarmeßdaten von Weltraumobjekten mit den hier entwickelten Verfahren charakteristische Merkmale der Objekte, wie z.B. orbitale Bahnparameter, Eigenbewegung, orbitale Lebensdauer, Objektgröße, Gestalt, ballistischer Koeffizient, Masse und Materialeigenschaften, bestimmt.

 

Weltrekorde des Weltraumbeobachtungsradars TIRA

Das TIRA-System hält mehrere Weltrekorde, u. a.

  • Das Radom (weiße Hülle) ist mit 49 Metern Durchmesser das weltweit größte.
  • Die Antenne ist mit einer horizontalen Drehgeschwindigkeit von 24 Grad pro Sekunde die weltweit schnellste in dieser Größe.

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