2025年6月25日

 

• 德國雷達衛星TerraSAR-X將於2025年6月26日慶祝其繞地球飛行第10萬圈。
• 18 年來，TerraSAR-X 一直用於記錄地球的變化、更好地了解這些變化並得出適當的措施。
• 此外，TerraSAR-X 及其「孿生」TanDEM-X 自 2010 年以來一直為地球表面的高精度三維測繪提供數據。
• 重點：太空、地球觀測、雷達技術、全球變化

 

德國航太史上一個特別的「服役紀念日」：2025年6月26日，歐洲中部夏令時間晚上11點33分，TerraSAR-X將繞地球飛行第10萬圈。 18年來，這顆由德國航空航天中心（DLR）運營的雷達衛星一直在514公里的高空運行——從赤道穿過北極，回到地球另一側的赤道，最終在不到95分鐘的時間內到達南極。它繞地球飛行了10萬圈，飛行距離約43億公里。這大致相當於地球與太陽系最外層行星海王星最近時的距離。

2007年至2025年間，TerraSAR-X 產生了超過35萬幅質量空前的合成孔徑雷達 (SAR) 影像。 SAR 指的是 TerraSAR-X 所採用的成像技術，即「合成孔徑雷達」。在飛行過程中，雷達會持續監測地球上的目標區域約半秒鐘。地面上的德國航太中心 (DLR) 設備會根據傳輸的資料計算出清晰的合成孔徑雷達 (SAR) 影像。這種計算方法的效果可堪比在太空中安裝一根四公里長的天線。只有如此寬大的天線才能實現高達一公尺的分辨率，並產生細節豐富的影像。在與比它小三年的“孿生兄弟”TanDEM-X 進行近距離編隊飛行時，TerraSAR-X 還能測量地球表面的“地形”，以產生數位高程模型。

 

地球表面的歷代變化

第一張圖片顯示的是智利/阿根廷南巴塔哥尼亞冰原的烏普薩拉冰川。左圖拍攝於2008年1月TerraSAR-X開始運作階段之初。右圖拍攝於2022年3月。由於氣候變化，烏普薩拉冰川在此期間已消退約5公里。這意味著TerraSAR-X每繞一圈，冰川消退超過5厘米，相當於每天消退近1米。

另一張 TerraSAR-X 影像於 2007 年 10 月 28 日以高解析度聚光燈模式拍攝，拍攝範圍涵蓋了位於奧伯法芬霍芬的 DLR 站點。衛星發射後的前六個月，慕尼黑以西的區域被用於校準衛星，以確保其物理精度。為此，設定了具有精確已知特性的人工目標。這些目標用於持續監測衛星的精度，即使在日常運作中也是如此。在右側圖像中，我們可以看到其中一個目標，拍攝於 2024 年 12 月 10 日，它是一個明亮的十字，位於奧伯法芬霍芬專用機場跑道附近。這裡也明顯反映了時間的變化：一條新的聯邦公路穿過機場東側的森林。此外，機場周圍還建造了許多新建築。

儘管TerraSAR-X的使用壽命已超出原計劃的六年，比原計劃延長了三倍，但其測量結果幾乎與任務開始時一樣精確。這有幾個重要原因：首先，衛星所有相關零件都經過驗證，精度高且長期穩定。那麼，這些部件都是重複的。例如，如果一個控制元件發生故障，可以使用仍在運作的相同元件。其次，機載電腦的軟體可以從地面更新。

TerraSAR-X 的燃料還能在太空中維持數年。只要不發生嚴重事件（例如極強的太陽風暴或與太空碎片的意外碰撞），TerraSAR-X 將繼續收集數公里的資料並傳送大量影像。公共部門、科研機構和企業將繼續利用這些數據來記錄地球的變化。此外，政治決策者和救災機構也將從中得出短期和長期的行動方案。

 

[照片]

(A) 在太空中保持 18 年的極高可靠性

德國地球觀測衛星 TerraSAR-X 軌道的藝術家想像圖

(B) 烏普薩拉冰川的變遷

安地斯山脈南部分佈著一系列冰川——即所謂的巴塔哥尼亞冰蓋的殘餘。南冰原地區和北冰原地區是南半球除南極洲外最大的冰河區。巴塔哥尼亞的阿根廷部分是世界遺產洛斯冰川國家公園。它主要由三座冰川組成：莫雷諾冰川、維德馬冰川和烏普薩拉冰川。紅色箭頭分別標示了2008年（左）和2022年（右）的冰原邊緣。

(C) 奧伯法芬霍芬特別機場北邊的 DLR 站點

德國太空營運中心（GSOC）也位於此處，TerraSAR-X 衛星由此進行監測。圖片拍攝於 2007 年（左）和 2024 年（右）。