HOPE - Hoffnung für Tausende Menschen

Anti-Personen-Minen in Kambodscha
11 Juni 2001

HOPE heißt Hoffnung und ist der Name eines neuen Minensuchgerätes mit kosmischer Technologie, das leichter, schneller und sicherer die gefährlichen Landminen finden soll. Die implementierte Radartechnologie wurde in Europa ursprünglich für ESA-Planetensonden entwickelt und fand ihren Weg zur irdischen Anwendung in dem neuartigen High-Tech-System über das ESA Technologie-Transfer-Programm. Hoffnung können zugleich Tausende Menschen in ehemaligen Kriegsgebieten schöpfen, die künftig dem Einsatz von HOPE ihre Gesundheit zu verdanken haben.

Landminen gehören zur schlimmsten Erbschaft der unzähligen, in den letzten Jahrzehnten geführten Kriege. Experten schätzen, dass über 110 Millionen so genannte Anti-Personen-Minen in über 64 Ländern der Erde liegen. Jedes Jahr werden durch sie etwa 26 000 Menschen getötet oder schwer verletzt. Tragisch ist das Schicksal vieler Kinder vor allem in afrikanischen Ländern, die durch Landminen Gliedmaßen verloren haben und damit zeitlebens Krüppel bleiben. Ungenügende medizinische Versorgung und das Fehlen von Prothesen verschlimmern ihre Lage noch. Auch die betroffenen Länder leiden unter der ökonomischen und sozialen Belastung, die aus der Betreuung der Geschädigten entsteht.

Die Europäische Union unterstützt deshalb Programme zur Minenräumung in den meist verarmten und unterentwickelten Staaten. Dazu gehört neben der finanziellen auch technische und personelle Unterstützung. HOPE wird ein Bestandteil davon sein.

Aus drei mach eins

Der neue Minendetektor HOPE

Viele Jahre bestanden Minen aus einem mit Sprengstoff gefüllten Metallkörper. Sie konnten mit dem klassischen Metalldetektor oder speziell abgerichteten Hunden gefunden werden. Die Such-Methoden sind aber langsam, gefährlich und sehr arbeitsintensiv. Außerdem enthalten neuere Minentypen oft nur Plastikmaterial und sind mit weniger als 10 Zentimetern Durchmesser sehr klein. Sie können mit den alten Verfahren nicht aufgespürt werden. Hier soll nun das Handheld Operational Demining System HOPE Abhilfe schaffen. Der Detektor kann dank seiner einzigartigen Kombination modernster Sensortechnik mit hochentwickelter Auswertesoftware jede Art von Minen in jedem beliebigen Gelände erkennen. Nicht nur, dass er den Minenfund signalisiert, er kann in den meisten Fällen auch sofort den Minentyp anzeigen. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß der Minentyp bekannt ist und HOPE das Spektralmuster des Typs "gelernt" hat.

Das Gesamtsystem besteht aus drei verschiedenen Detektoren: einem Radar, dessen abgestrahlte Pulse in den Boden eindringen, einem Mikrowellensystem und dem klassischen Metalldetektor. Die Signale aller drei Sensoren werden sofort in einem Signalprocessing-System ausgewertet. Das Gerät ist sowohl genauer und schneller als auch leichter zu bedienen als bisherige Detektoren. Gleichzeitig wurde es so ausgelegt, dass eine einfache Produktion zu moderaten Preisen möglich ist.

Erste Erprobungen auf speziellen Testfeldern haben die hohen Erwartungen bestätigt. Nun sollen Prototypen unter realen Bedingungen in Bosnien die Einsatztauglichkeit beweisen.

GINGER und PIRA standen Pate

GINGER auf Modell-Rover bei Tests

Für das Ground-Penetration-Radar (GPR) von HOPE standen zwei im Auftrag der ESA für Planetenmissionen entwickelte Radargeräte Pate: GINGER und PIRA. Das für ein Planetenfahrzeug vorgesehene GINGER (Guidance and Into the Ground Exploration Radar) soll einmal Hindernisse mittlerer Größe erkennen und Fortbewegungsgeschwindigkeiten messen. PIRA (Planeteary Into the Ground Radar), die Kombination eines GPR mit einem Radarhöhenmesser, ist für einen Orbiter-Einsatz geplant. Es soll aus der Umlaufbahn die Oberfläche des Planeten untersuchen und Höhenmessungen vornehmen.

Beide Radarsysteme wurden bereits auf der Erde erfolgreich getestet. GINGER bewies seine Funktionsfähigkeit auf dem „Moon and Mars“-Testgelände der CNES. PIRA nahm Messungen an Eisbergen in Norwegen von einem Hubschrauber aus vor.

Ausgefeilte Arbeitsweise

3D-Anzeige des Ortes einer gefundenen Mine

Das GPR von HOPE kann in zwei Modi arbeiten:

Im "Fingerabdruck-Modus" wird die spektrale Charakteristik des Echosignals ausgewertet. So kann zwischen Minen und Steinen – einem ungelösten Problem heutiger Detektoren – unterschieden werden. Mit Hilfe der Kombination der Signale von GPR, Metalldetektor und Mikrowellensensor ist auch eine Typerkennung und die Unterscheidung zwischen Minen und anderen Metallteilen möglich.

Werden im "Fingerabdruck-Modus“ Minen angezeigt, kann man in den "Image-Modus“ zur genauen dreidimensionalen Lagebestimmung des Objektes umschalten. Im Zusammenspiel mit der Auswertungs-Software kann so eine Ortsbestimmung bis auf drei Zentimeter Genauigkeit erfolgen.

HOPE ist ein internationales Projekt

Scheibendarstellung von GPR-Daten

Der Minendetektor wurde in internationaler Zusammenarbeit im Rahmen eines EU-Projektes entwickelt. Die ESA spielte bei der Umsetzung und der Bereitstellung innovativer Technologien über ihr Technologie-Transfer-Programm eine bedeutende Rolle. Die Radarsysteme GPR, GINGER und PIRA steuerte die schweizerisch-deutsche Firmengruppe RST Radar Systemtechnik AG bei, die über langjährige Erfahrungen in der Radarsensortechnik auch bei Raumfahrtprojekten in Zusammenarbeit mit der ESA verfügt.

Die anderen Sensoren für HOPE kamen aus Deutschland: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) lieferte das Mikrowellenradiometer, die Vallon GmbH zeichnete für den Metalldetektor verantwortlich.

Weitere Firmen aus Frankreich und Belgien, die Universitäten Karlsruhe, Bochum und Mailand (Italien) sowie die Königliche Militärakademie Belgien trugen ebenfalls zum Gelingen des Projekts bei.

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