Verknüpfung der kinematischen und dynamischen Referenzrahmen (D-VLBI)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Harald Schuh
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165956021

Das Hauptziel des Projekts D-VLBI ist die Verknüpfung der verschiedenen dynamischen Referenzrahmen der Raumsonden, des Mondes und der Planeten unseres Sonnensystems mit dem kinematisch definierten Internationalen Himmelsreferenzrahmen (ICRF) und dem Internationalen Terrestrischen Referenzrahmen (ITRF). Hierzu soll das sehr präzise Verfahren der differentiellen VLBI (Very Long Baseline Interferometry) verwendet werden, das es erlaubt, die Winkel zwischen einer Kalibrations- und einer Zielquelle zu bestimmen. Es wird üblicherweise von den Raumfahrtagenturen zur Navigation von Raumsonden eingesetzt. Wir planen, durch differentielle VLBI-Beobachtungen zu verschiedenen Satelliten die prinzipielle Durchführbarkeit (proof of concept) nachzuweisen, wobei die astrometrischen Eigenschaften moderner D-VLBI Verfahren und der entsprechenden Hardware getestet werden sollen. Im Projekt D-VLBI werden die Grenzen und die realistischen Genauigkeiten der D-VLBI für die Verknüpfungen zwischen bestimmten Satelliten- und Sender-Konfigurationen aufgezeigt und quantifiziert. Geplant sind neue Beobachtungen zu GNSS-Satelliten, insbesondere zu Galileo und BeiDou, womit gezeigt werden soll, dass diese Verknüpfungen prinzipiell durch IVS-Stationen realisiert werden können. Außerdem sollen der space-VLBI Satellit RadioAstron und der Astrometrie-Satelliten Gaia beobachtet werden. RadioAstron besitzt dabei ein interessantes Alleinstellungsmerkmal. Dieser Satellit ist mit einer VLBI-Antenne an Bord ausgestattet und kann somit das Ziel einer erdgebundenen Messung sein und gleichzeitig mit dem Netzwerk der terrestrischen Radioteleskope zusammen messen. Bei der geplanten Beobachtung von Gaia geht es darum, eine alternative Verknüpfung zwischen dem Gaia-Orbit und dem kinematischen Referenzrahmen zu realisieren, als unabhängige Alternative zu der durch die ESA geplanten Selbstkalibration. Die gewonnenen Methoden und Erkenntnisse sollen mit den Partnern innerhalb der DFG-Forschergruppe ausgetauscht werden, um den entsprechenden Mehrwert für die Forschergruppe herzustellen. Wir planen, die D-VLBI Auswertungsergebnisse der SELENE und Change Missionen, insbesondere der Change-3 lander und rover, den Projekten PN1 und PN3 für verbesserte Mondephemeriden und eine genauere Verknüpfung zwischen dem kinematischen Referenzrahmen und den dynamischen Mondephemeriden zur Verfügung zu stellen. Für PN1 und PN3 wollen wir darüber hinaus differentielle Beobachtungen zu zukünftigen Missionen simulieren und werden untersuchen, wie diese die Ephemeridenberechnung und die Genauigkeit der Verknüpfung der Referenzrahmen verbessern. Mit PN2 möchten wir zum Thema core-shift der VLBI Radioquellen zusammenarbeiten, insbesondere für diejenigen Radioquellen, die als Kalibrationsobjekte für die D-VLBI herangezogen werden. Die Planung und Durchführung der entsprechenden Beobachtungen für unser Projekt werden in enger Absprache und Kooperation mit Projekt PN7a erfolgen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1503: Space-Time Reference Systems for Monitoring Global Change and for Precise Navigation in Space
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Robert Heinkelmann