Eisbrecher eingeschlossen: Radarbilder zeigten Schiffe in Antarktis

Zehn Tage saßen 74 Wissenschaftler und Touristen an Bord des russischen Forschungsschiffs "Akademik Shokalskiy" in der Antarktis fest. Starker Wind hatte Eisschollen in eine Bucht getrieben und das Schiff blockiert. Hochauflösende Satellitendaten des Deutschen Zentrums für Luft-und Raumfahrt (DLR) halfen bei der Beurteilung der Eissituation vor Ort.

Die Verhältnisse können sich im Packeis durch drehende Winde schnell verändern. Deshalb nutzen DLR-Wissenschaftler aus dem Earth Oberservation Center (EOC) aktuelle hochauflösende Aufnahmen des Erdbeoachtungssatelliten TerraSAR-X, um der Schiffsbesatzung des Forschungsschiffs aktuelle Informationen über die Eisverhältnisse zu liefern. Der deutsche Radarsatellit wird in verschiedenen Modi betrieben, um Aufnahmen mit unterschiedlichen Streifenbreiten, Auflösungen und Polarisationen zu ermöglichen.

Mikrowellen-Abtastung der Erde mit drei Metern Auflösung

Aus einer Höhe von etwa 500 Kilometern kann der Satellit den Ozean und das Meereis durch Wolken hindurch und bei Dunkelheit mit einer Streifenbreite von 30 Kilometern erkunden. Dazu sendet er Mikrowellen aus, die auf der Erdoberfläche je nach Untergrund unterschiedlich reflektiert und vom Satelliten wieder aufgenommen werden.

Die Auflösung dieser Technologie ist mit bis zu drei Metern sehr hoch. Das ist wichtig, da das Eis innerhalb von wenigen hundert Metern sehr unterschiedlich ausgeprägt sein kann. Mit den Satellitendaten erhalten die Wissenschaftler ein hochaufgelöstes Bild der Eisoberfläche.

Satellitenbilder nach einer Stunde bei Rettungszentrale

Im Fall der "Akademik Shokalskiy" wurden im Near-Realtime Modus Satellitenbilder an der Bodenstation des DLR in Neustrelitz prozessiert und nur eine Stunde nach Aufnahme der Szene über der Antarktis an das australische Rettungszentrum übermittelt. Wissenschaftler des DLR-Instituts für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme hatten das festsitzende Forschungsschiff am 01. Januar 2014 von TerraSAR-X aufnehmen lassen.

Die Schiffe wurden auf den Bilden mit der Software der maritimen Forschungsstelle des DLR in Bremen aufgespürt, wobei der Kontrast und die unterschiedliche Textur zwischen Schiff und Meereis genutzt wird, um die Schiffe in den Eismassen zu erkennen. Bei der Beurteilung des Eises verrät die Eisoberfläche eine Menge über die Dicke und Beschaffenheit. So lässt sich gut erkennen, wenn zwei Eisschollen zusammengestoßen sind und sich ein Eisrücken gebildet hat. Solche mächtigeren Eisschichten sind auch für Eisbrecher schwieriger zu bewältigen.

Eisbrecher steckte fest – Alle Schiffe wieder frei

Die Radaraufnahmen zeigen im Westen einjähriges Eis – also im Winter frisch gefrorenes Eis, welches rund um die "Akademik Shokalskiy" stark deformiert ist. Die Bilder zeigen außerdem westlich des Schiffs größere Schollen, die weniger deformiert sind. Im Nordosten befindet sich offenes Wasser. Meereisforscher des Alfred-Wegener Instituts und des EOC analysierten die Bilder und leiteten die Ergebnisse an das australische Rettungszentrum, die Emergency Response Division der Australian Maritime Safety Authority weiter.

Der "Akademik Shokalskiy" kam schließlich der chinesische Eisbrecher Xue Long, zur Hilfe. Das Schiff kam nur bis auf Sichtweite an das festsitzende Forschungsschiff heran. Dann wurde auch dieser Eisbrecher vom Eis eingeschlossen. Die Passagiere des russischen Forschungsschiffs wurden am 03. Januar 2014 mit einem Helikopter der Xue Long zu dem australischen Eisbrecher Aurora Australis ausgeflogen, der auf dem offenen Meer wartete. Inzwischen konnten sich beide Eisbrecher aus eigener Kraft wieder aus dem Eis befreien.