继6月8日美国德尔它2火箭成功发射首颗意大利军民两用遥感卫星“地中海天宇”(Cosmos-Skymed)之后，多次推迟发射的德国首颗军民两用雷达卫星“大地合成孔径雷达”(TerraSAR)X也于6月15日由俄罗斯第聂伯1火箭送上太空。这标志着德国对地观测技术水平达到崭新的高度。今后5年中，该卫星将为德国提供高质量的地表雷达图像。
合作研制，性能优异
该卫星是由德国宇航研究院和欧洲阿斯特里姆公司联合研制的首颗卫星，其中德国宇航院负责卫星数据的处理，同时负责任务设计和执行以及卫星控制，阿斯特里姆公司负责卫星研发、建造和部署，其子公司信息大地有限公司负责商业市场运作。卫星的建造和发射总费用为1.3亿欧元，其中德国宇航院承担1.02亿欧元，余下2800万欧元由阿斯特里姆公司承担。地面段研制和卫星未来5年的运行还需5500万欧元，其中德国宇航院负责4500万欧元，剩余部分由信息大地公司提供。
TerraSAR-X运行在高514公里、倾角98.4度的太阳同步轨道上，重访周期11天。卫星将逐个条带地扫描地球所有区域，亦可在3天甚至更短时间内对任何重点目标进行优先观测。该卫星采用了一些新技术。它采用超常规的雷达系统，因而分辨率高。这台波长为3厘米的X波段高精度合成孔径雷达，精度比一般用的波长5.7厘米的C波段雷达和波长24厘米的L波段雷达高出很多，可收集高质量的X波段雷达数据。
为取得不同的观测角，以前的同类卫星通常需要转动整个星体，而TerraSAR-X只需通过有源天线来转动“眼球”。大量的数据流将通过宽带技术被传回地面。卫星的运行不依赖气象条件、云层覆盖和照度，对于5公里×10公里场景，分辨率可达1米，将帮助生成空前精确的全球数字高程模型。按计划，卫星将进行4个月的在轨测试，可在11月份之前正式投入运营。
除合成孔径雷达外，卫星上还安装了“激光通信终端”(LCT)和“跟踪、掩星测量与测距实验仪”(TOR)两个辅助有效载荷。LCT是一台在轨技术演示装置，用于验证空间激光数据通信的可靠性和可行性，可在Ter-raSAR-X卫星和未来的一座地面站之间建立起通信联系。通过这个激光系统可向地面传输大量数据。TOR由双频GPS接收机和一台激光反射器构成，能以高达10厘米的精度确定卫星轨道，从而提高雷达图像的质量，并可进行大气层和电离层无线电掩星测量。
三种模式，用途广泛
TerraSAR-X卫星呈六棱形，重1230公斤(其中有效载荷重394公斤)，高5米，直径2.3米，平均功耗800瓦，设计寿命5年，固态存储器数据存储容量为320吉比(任务后期为256吉比)，下行通道为X波段(频率在8025～8400兆赫之间)，数据传输速率300兆比／秒。卫星向阳一侧表面安装有太阳能电池板，底部装合成孔径雷达。
卫星所载合成孔径雷达采用一部波导缝隙平面相控阵天线，长4.8米，宽0.8米，厚0.15米，由12个波导模块(每个模块由32个波导缝隙管组成)共384个收／发组件构成，采用单、双和全极化三种双极化方式，有三种波束模式对地实施主动成像：聚束模式的地面分辨率为1～3米，幅宽10公里；条带模式的地面分辨率为3～15米，幅宽40～60公里；宽扫模式的地面分辨率为15～30米，幅宽100～200公里。合成孔径雷达用雷达波脉冲扫描地球表面。从地表反射的雷达信号，即雷达回波，被卫星天线接收并记录下来。通过测量雷达信号的往返时间就可计算出卫星天线与地表不同反射点间的距离(雷达回波返回到卫星天线所需时间与距反射点的距离成正比)。为了达到高空间分辨率，采用了一种技术手段：卫星一边沿其地面轨迹高速移动一边接收和积累所发射之大量雷达脉冲的回波。这就可以模拟一副非常大的雷达天线，其长度取决于卫星向前移动的距离。这种技术手段就是合成孔径。成像雷达的空间分辨率可由此得以提高，是天线尺寸的函数。
TerraSAR-X具有多种军事和民用功能，既能用于军事侦察，又可用于石油和天然气勘探、输油管或高压线布线、森林防火以及大气和环境变化监测。科学家可利用该卫星详细研究土壤特征，观察农作物并更好地对其进行分类。该卫星还将为城市区域观测提供全新的视角，可以高分辨率精确测绘独立建筑、城市结构和基础设施(如公路和铁路沿线)。它还可应用于海洋和沿海区域以及极区观测。
去年12月19日发射的欧洲首颗雷达成像侦察卫星暨德国首颗侦察卫星“合成孔径雷达一放大镜”系基于已有的成熟技术，以确保工作可靠和降低成本，而TerraSAR-X卫星在更大程度上是一个技术开发项目。虽然德国曾明确表示只研制军用卫星而不搞军民两用卫星，但这两个项目表明，在对地成像卫星方面，纯军用项目与纯民用项目之间的界限正在消失。卫星所提供的三维图像不仅能提高侦察能力，而且能生成地球空前精确的数字高程模型。这些数据还能用于科学研究，如测量水文或海流，同时还能应用于商业，如电信传输线路或发送和接收站的规划以及空中和地面交通监视。该卫星项目负责人赫尔曼介绍说，TerraSAR－x获取的数据具有很大的商业价值，目前在全球已有20多个签约用户伙伴，其中日本是最大的用户，东京已建立了两个地面接收站。该卫星的数据比较昂贵，购买一幅10公里×10公里面积的图像需花7000欧元。
双星编队，改弦易张
TerraSAR-X是首颗由德国宇航院与阿斯特里姆公司通过公私合营方式研制的卫星。德国宇航院原本还计划与阿斯特里姆公司研制一颗工作于L波段的TerraSAR-L卫星，以便与Ter-raSAR-X卫星共同组成一个双波段对观测系统，从而在不同波段对全球感兴趣目标进行侦察与监视。后者采用全极化方式。这两颗不同波段的雷达卫星可构成欧洲拟议中的“全球环境与安全监视”(GMES)计划的重要组成部分，可通过在不同频率上工作而相互补充。不过，TerraSAR-L项目于2006年下马，原因是德国宇航院与阿斯特里姆公司准备建造“TerraSAR-X数字高程测量新增星”(TanDEM-X)。
2006年9月21日，双方签署了建造TanDEM-X卫星的合作协议。TanDEM-X与TerraSARX几乎一模一样。两者将以密集编队“一前一后”地飞行，共同组成一台高精度的雷达成像干涉仪。对于12米(相当于街道宽度)的栅格，该卫星系统所构建的全球数字高程模型精度优于2米，所以可用来为德国军方提供数字高程模型。TanDEM-X计划于2009年发射，设计寿命也是5年。通过这种双星编队星座方式，两颗卫星有可能在3年内就能完成对地球陆面(1.5亿平方公里)的一次全面勘测．协议规定了德国宇航院和阿斯特里姆公司的权利和义务以及项目资金和卫星数据利用等问题。双方同意以公私合营方式共同解决卫星所需的近8500万欧元经费，其中德国宇航院出资5600万欧元，阿斯特里姆公司出资2600万欧元，另300万欧元有望通过转售星上富裕的有效载荷容量来解决。德国宇航院下属的微波与雷达研究所将负责科学应用数据的利用，而数据的商业推销仍将由信息大地公司管理。
