TerraSAR-Xは、ドイツ航空宇宙センター(DLR)とEADS Astriumの官民パートナーシップの下で実施されている共同事業である、イメージングレーダー地球観測衛星です。独占的な商業利用権は、地理情報サービスプロバイダーであるAstriumが保有しています。TerraSAR-Xは2007年6月15日に打ち上げられ、2008年1月から運用されています。2010年6月21日に打ち上げられた双子衛星TanDEM-Xとともに、TerraSAR-Xは、2014年から利用可能な世界規模の均質なDEMであるWorldDEMのデータ基盤を取得しています。

TerraSAR-Xは、フェーズドアレイ合成開口レーダー(SAR)アンテナ(Xバンド波長31mm、周波数9.65GHz [ 2 ] )を使用して、高度514kmの地球極軌道から地球全体のレーダー画像を提供します。この高度は、衛星が太陽同期軌道を追うように選択されています。この特定の軌道は、衛星が地球の昼夜の境界に沿って移動し、太陽に対して同じ面を向けることができるため、太陽電池に電力供給のための最適な太陽光入射角を提供できます。TerraSAR-Xは、天候や照明条件に関係なく5年間任務を遂行するように設計されており、最大1mの解像度のレーダー画像を提供します 。
TerraSAR-Xは、主に以下の3つの画像取得モードでレーダーデータを取得します。
さらに、TerraSAR-XのSARアンテナの設計により、単一偏波、二重偏波、または完全な偏波データ取得など、さまざまな偏波の組み合わせが可能になります。
用途に応じて、4つの異なる処理レベルのうちの1つが選択されます。
TanDEM-X(TerraSAR-Xのデジタル標高測定用アドオン)は、2010年6月21日にカザフスタンのバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた、2番目の同様の宇宙機です。2010年10月以降、TerraSAR-XとTanDEM-Xは数百メートルの距離で近接した編隊を組んで周回し、同期してデータを記録しています。[ 4 ] この2機の衛星コンステレーションにより、地球規模のデジタル標高モデル(DEM)であるWorldDEMが生成されます。より高い精度、カバレッジ、品質を備えたWorldDEMは、打ち上げ後3年以内に取得および生成されることが想定されています。2014年から利用可能となるWorldDEMは、地理的緯度によってわずかに異なる約12×12平方メートルの水平ラスター内で、垂直精度が2 メートル(相対)および10 メートル(絶対)となる予定です。[ 5 ]
レーダーとはRadio Detection and Rangingの略で、従来は以下のようなものが含まれていました。
衛星レーダーシステムは、光学カメラシステムの導入から15年以上経ってから運用が開始された。解像度は光学画像よりも低いが、レーダーは昼夜を問わず、雲量に関係なく情報を収集できる。
初期のレーダー衛星技術は高度測定(海面からの高さの測定)、NASAのSEASAT(1978年打ち上げ)、波/風または土壌データの研究であった。軍は1930年代後半からレーダーを使用しており、レーダー衛星は少なくとも1978年から使用している。[ 6 ]
TerraSAR Xは、いくつかの技術的・産業的な革新を導入しました。その一つが、解像度と走査範囲を1:10の比率で切り替えられる一種のズーム機能です。これにより、より広い範囲を捉えることも、可能な限り最高の解像度で狭い範囲を捉えることも可能です。
さらに、アンテナは電子制御によって角度範囲内で調整できるため、観測方向を自在に変更できます。従来のレーダー衛星は、アンテナからの電波放射を一方向にしか向けることができませんでした。
角度調整可能なレーダーセンサーと、その他の軌道修正(地球の扁平化による歳差運動など)を組み合わせることで、地球上のあらゆる場所を1~3日以内に優先的に観測することが可能になります。
地球の赤道上の特定の地点において、TerraSAR Xの再訪周期は11日です。再訪周期は極に向かうにつれて短くなり、例えば北ヨーロッパでは再訪周期は通常3~4日です。
TerraSAR Xの地上運用機構と制御システムは、オーバープファッフェンホーフェンにあるドイツ航空宇宙センター(DLR)によって開発されました。これは、ミッション運用機器、ペイロード地上セグメント、および機器運用・校正セグメントで構成されています。地上セグメントの基盤となるのは、ドイツ宇宙運用センター(GSOC)、ドイツリモートセンシングデータセンター(DFD)、リモートセンシング手法研究所(MF)、高周波工学・レーダーシステム研究所(HR)であり、これらはすべてDLRの一部です。
高解像度TerraSAR-Xレーダー画像の応用例は以下のとおりです。
TerraSAR-X データの科学的利用は、DLR の TerraSAR-X 科学サービス システムを通じて調整されます。[ 11 ] TerraSAR-X によって提供される新しい高品質のデータ記録は、生態学、地質学、水文学、海洋学など、膨大な数の新しい研究のインセンティブを提供します。地球表面の最小の動き (プレートテクトニクス、火山活動、地震) は、さらに科学的な応用分野です。
ミッションの商業的成功を確実にするため、EADS Astriumは2001年に100%子会社であるInfoterraを設立しました。Infoterraは、TerraSAR-XデータおよびTerraSAR-Xに基づく地理情報製品とサービスの商業市場を確立する責任を担っています。

スペースシャトルに搭載されたレーダー:
(TerraSAR-Xの著者らは、SRLおよびSRTMミッションにも携わっていた。)