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Forschen für den Frieden

[23. März 2001]

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser - das gilt nicht zuletzt für internationale Abrüstungsverträge. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich stellen jetzt auf der Messe CEBIT ein neues Verfahren vor, mit dem sich beispielsweise die Einhaltung von Teststopp-Abkommen für Nuklearwaffen besser und einfacher überwachen lässt als in der Vergangenheit. Ein besonderer Vorteil der CDSAT genannten Methode: Sie nutzt allgemein zugängliche Quellen und arbeitet mit vorhandener Technik. "Eigentlich tun wir nichts anderes, als Satellitenaufnahmen der Erdoberfläche mit einander zu vergleichen. Dabei suchen wir nach Veränderungen, wie sie etwa für unterirdische Atom-Explosionen typisch sind", erläutert der Physiker Mort Canty von der Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung des Forschungszentrums Jülich. Gemeinsam mit seinem Kollegen Jörg Schlittenhardt von derBundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover entwickelte er ein neues Computer-Rechenverfahren, mit dem sich selbst kleine Abweichungen zwischen zwei nacheinander gemachten Aufnahmen aufspüren lassen.

Satellitenbilder der Eroberfläche sind kommerziell erhältlich. Ihre Qualität ist heute so hoch, dass selbst Strukturen von nur 1 Meter Länge sind darauf zu unterscheiden sind. Dennoch ist es nicht einfach, auf Aufnahmen, die einige Zehntausend Quadratkilometer abbilden, vergleichsweise geringfügige Abweichungen an einzelnen Punkten zu erkennen. Doch genau hier liegt die Stärke der neuen Software CDSAT. "Wir ziehen praktisch zwei Bilder rechnerisch voneinander ab. Was übrig bleibt, sind die Veränderungen, die zwischen den beiden Aufnahmen stattgefunden haben", erklärt Mort Canty. Mit CDSAT werden einerseits solche Unterschiede durch spezielle Rechenverfahren besonders hervorgehoben. Andererseits legt das Programm automatisch eine Schwelle fest, damit nur wirklich bedeutsame Ereignisse erfasst werden. Trotz dieser Raffinessen ist das neue Programm mit herkömmlichen Bildverarbeitungsprogrammenkompatibel und läuft auf jedem gewöhnlichen Personalcomputer.

CDSAT hat sich bereits in einem ersten praktischen Test bewährt. Die Jülicher Arbeitsgruppe verglich dabei Satelliten-Aufnahmen des indischen Subkontinents, die vor und nach einem unterirdischen Atomversuch im Mai 1998 gemacht wurden. Die internationale seismische Überwachung hatte die Sprengungen in der indischen Rajasthan-Wüste anhand von Kontrollsystemen registriert, die die Erderschütterung messen. Damit ließ sich der Ort der Explosion aber nur auf etwa zehn Kilometer genau eingrenzen. Dagegen zeigte der Vergleich der Satellitenbilder mittels CDSAT direkt den kleinen Krater, der auf dem Testgelände Pokoran in der Rajasthan-Wüste durch den unterirdischen Atomversuch entstanden war. Ohne das neue Rechenverfahren war der Einbruchkrater auf den Bildern nicht zu erkennen. "Wir können solche Sprengungen mit unserer Methode auf etwa 100 Meter genau orten", schließt Mort Canty aus diesem Experiment.Mit der gleichen hohen Genauigkeit lassen sich auch andere Aktivitäten kontrollieren, etwa die Vorgänge in einer zivilen Nuklearanlage.

Die Internationale Atomenergiebehörde IAEO in Wien, die den 1970 in Kraft getretenen Nichtverbreitungsvertrag für Kernwaffen überwacht, zeigte bereits Interesse an dem CDSAT-Verfahren. Die Bundesregierung fördert die weitere Entwicklung im Rahmen ihres Unterstützungsprogramms für die IAEO.


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