SAR-Lupe est un système militaire allemand de reconnaissance stratégique composé de cinq satellites (env. 770 kg chacun) identiques et d'une station au sol assurant le maintien à poste et la programmation des satellites ainsi que l'exploitation opérationnelle des images. Le premier satellite a été mis en orbite le 19 décembre 2006 par un lanceur russe Cosmos-3M. La station terrestre est en cours de construction à Gelsdorf, à côté de Bonn.
Les satellites utilisent un radar à synthèse d'ouverture (RSO - en anglais Synthetic Aperture Radar d'où " SAR "), capable d’acquérir des images dans toutes les conditions de luminosité et par tous temps. Ils sont placés sur trois orbites différentes, à 500 km d’altitude environ. Le temps de réponse moyen (délai entre l'émission d'une demande de programmation d'un satellite et le retour des images) est d’environ 11 heures. La mémoire embarquée (plus de 128 Go) permet de mémoriser 30 images par jour, mais sa capacité sera peut-être réduite du fait des limitations en puissance électrique disponible. L’antenne du radar mesure 3 mètres de diamètre.
Les images peuvent être acquises en mode " Strip-Map " (mode normal, vitesse au sol de 7 km/s environ, pour l’observation étendue) ou " Spot-light ". Dans ce dernier cas, le satellite pivote sur l'axe perpendiculaire à son sens de déplacement de manière à augmenter artificiellement la durée d'observation du sol et à obtenir ainsi une meilleure résolution. Grâce à une acquisition de multiples images d’une cible et à un traitement spécifique des données, la technique SAR offre une résolution nettement meilleure qu’un radar classique. Son nom de " Lupe ", loupe en français, lui vient de sa faculté d’acquérir des images à très haute résolution de cibles particulièrement intéressantes, grâce à la combinaison de la technique SAR, de l'existence du mode Spot-light et de l’utilisation quasi simultanée de deux satellites. Dans les situations les plus favorables, le système SAR-Lupe peut atteindre une résolution inférieure à 1 mètre. L'image obtenue, dépendante de la technologie radar, n'est, à la différence de l'image traditionnelle obtenue par des moyens optiques, que difficilement exploitable par des non spécialistes et nécessite des interprètes d'images formés à cette spécificité.
Outre son insensibilité aux conditions météo, la technologie radar offre d'autres avantages pour les satellites de surveillance. Elle permet notamment de déterminer très précisément les différences d’altitude et, dans une certaine mesure, certains mouvements. Les ondes radar sont naturellement particulièrement bien réfléchies par l’eau calme et par les surfaces métalliques lisses. Le satellite peut ainsi détecter des véhicules, reconnaître des aéronefs et identifier des infrastructures spécifiques.
Le système SAR-Lupe est une solution " d'austérité " : son précurseur, le satellite Horus, est resté à l'état de projet après que le gouvernement fédéral allemand eut jugé trop élevée sa facture de 5 milliards de deutsche marks. Le système SAR-Lupe complet est prévu ne coûter, quant à lui, que 300 millions d’euros environ (soit approximativement 600 millions de D.M.). Pour parvenir à une telle réduction des coûts, on a également dû revoir à la baisse certaines capacités du système (l'antenne ne disposant pas de dispositifs de pointage électronique, c’est par exemple le satellite entier qui doit basculer) et surtout, utiliser des pièces existantes, construire des satellites de petites dimensions et sous-traiter aux fournisseurs les moins chers (moins de la moitié des pièces sont fabriquées en Allemagne).
Fabriqué par OHB-System AG, le système est placé sous l’autorité de la Bundeswehr qui en assure le fonctionnement. Sa durée de vie est estimée à 10 ans. Une coopération, entérinée en 2002 par l'accord dit de Schwerin, a été engagée avec la France, qui propose les services de son satellite militaire d'observation optique Hélios. Un but pourrait être de créer, à moyen terme, les conditions permettant à l’Union européenne d'accéder à une véritable capacité d’observation par des satellites à haute résolution pour des applications de sécurité et de défense. Facilement extensible, le système pourrait intégrer les satellites que l’on espère voir proposer un jour par d’autres pays membres de l’Union européenne (l'Italie développe un système civilo-militaire d'observation radar nommé Cosmo-Skymed).