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Brandbeobachtung aus dem All
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V.
astronews.com
2. November 2015
Der Kleinsatellit TET-1 des Deutschen Zentrums für Luft- und
Raumfahrt leistet aktuell wichtige Dienste bei der Beobachtung und Bekämpfung
von ausgedehnten Wald- und Moorbränden in Indonesien. Im kommenden Jahr wird der
Satellit dann Teil der Mission FireBIRD, für die mit BIROS noch ein weiterer
Satellit gestartet werden soll.
Legt man ein Bild des DLR-Kleinsatelliten TET
über ein Satellitenbild des MODIS-Instruments der
NASA zeigt sich, dass die Infrarotkamera von TET
Brände auch durch dicke Wolken und Rauch abbilden
kann. Bild: DLR
/ RSS (TET-Satellitenbild) und NASA / Worldview
(MODIS-Satellitenbild) [Großansicht] |
Indonesien brennt: Der Inselstaat kämpft derzeit gegen großflächige Wald- und
Moorbrände auf Sumatra und Borneo. Ursachen sind wahrscheinlich illegale
Brandrodungen, durch die Platz für Plantagen für Palmöl oder Nutzholz geschaffen
werden soll. Die extreme Trockenheit, die das Wetterphänomen El Niño verursacht,
verschlimmert die Lage zusätzlich.
Um den Bränden entgegenzuwirken und deren Folgen für die Ökologie
abzuschätzen, sind zuverlässige Informationen über Ursprung und Ausbreitung der
Feuer wichtig. Satellitenbilder können diese liefern, müssen sich jedoch der
Herausforderung stellen, dass dicke Wolken oder Rauch die Ortung und Abbildung
von Bränden erschweren können.
Zurzeit ist deshalb der Kleinsatellit TET-1 (Technologie-Erprobungsträger)
des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Einsatz. "Durch die hohe
Empfindlichkeit und bessere räumliche Auflösung der Kamera auf TET können wir
sehr kleine Brände auch trotz Rauch erfassen und vermessen", sagt Dr. Eckehard
Lorenz vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme, der an der Entwicklung der
Kamera beteiligt war.
Die Feuer in Indonesien setzen große Mengen Kohlenstoff frei, der sich als
Rauch auch über die Nachbarländer Malaysia, Singapur und Thailand legt - und die
Detektion aus dem Weltall erschwert. Wie gefährlich die Feinstaubbelastung für
Mensch und Umwelt ist, zeigt der sogenannte Pollutant Standards Index,
der angibt, wie stark die Luft durch Schadstoffe verschmutzt ist: Anfang Oktober
erreichte die Provinz Kalimantan auf Borneo einen Wert von 1800 - bereits ab 300
gilt die Luftverschmutzung als ernsthaft gesundheitsgefährdend.
Satelliten wie Aqua und Terra der amerikanischen
Weltraumbehörde NASA zeigen mit ihrem MODIS-Instrument (Moderate Resolution
Imaging Spectroradiometer) zwar Feuer- und Wärmeunregelmäßigkeiten auf
Satellitenbildern, jedoch nur, wenn diese so stark sind, dass die Sensoren diese
erfassen können. Wolken und Rauch beeinflussen und verhindern teilweise die
Erfassung von Bränden. Eine Lösung für dieses Problem bietet der DLR-Satellit
TET: "Das Einzigartige an TET ist die spezielle Auslegung der Instrumente: Die
beiden Infrarotkameras können Objekte auf der Erde über deren Infrarotstrahlung
erkennen und untersuchen", erläutert Lorenz.
Der Kleinsatellit hat dabei zwar nicht die Abdeckung eines großen Satelliten,
kann dies aber teilweise durch eine flexible Steuerung kompensieren. So liefert
TET umfassende Daten, die Wissenschaftler wie Dr. Florian Siegert, Biologe am
GeoBio-Center der Ludwig-Maximilians-Universität in München, für ihre Arbeiten
nutzen. Er untersucht die Auswirkungen der Torfbrände auf das globale Klima und
berät Organisationen wie die Deutsche Gesellschaft für Internationale
Zusammenarbeit und den WWF in Naturschutzfragen in Indonesien.
Seine Analysen von Zeitreihen helfen, die Ursprünge der Brände, die
räumlichen Muster der Verbreitung und die Geschwindigkeit der Feuerfronten zu
identifizieren. Um potentielle Verbreitungen auszumachen, können die Forscher
die Temperatur der Brandausstrahlung analysieren und die Hitzeproduktion
berechnen. So können sie einschätzten, ob es sich um einen energiearmen
Moorschwellbrand oder einen "heißen" Vegetationsbrand handelt.
"Mit Hilfe der TET-Daten und weiteren Feldmessungen, die wir vor Ort
durchführen, wird es möglich, die mit den Torf- und Waldbränden verbundenen
Emissionen von Treibhausgasen wesentlich besser abzuschätzen als bisher. Das ist
ein wichtiger Beitrag zur Erforschung der Ursachen des Klimawandels", erläutert
Siegert. Eine Kombination aus zwei oder mehreren TET-Satelliten könnte so Brände
im tropischen Gürtel schon frühzeitig erkennen und wichtige Informationen
liefern.
An der Entwicklung des TET-Satelliten sind mehrere DLR-Institute beteiligt.
Der Satellit, der zunächst für die Erprobung von neuen Techniken und
Technologien eingesetzt wurde, wird vom German Space Operations Center
(GSOC) des DLR betrieben und kontrolliert. Die Daten werden vom Nationalen
Bodensegment des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums (DFD) empfangen,
prozessiert und archiviert. Die Infrarotnutzlast ist eine Entwicklung des
Instituts für Optische Sensorsysteme des DLR.
Nun wird TET Teil der Mission FireBIRD, bei der in Zukunft zwei Satelliten
gemeinsam für die Feuerfernerkundung aus dem Weltraum um die Erde kreisen
werden. Dazu zählt, sogenannte Hochtemperatur-Ereignisse zu erkennen und zu
vermessen sowie Fernerkundungsdaten für die wissenschaftliche Forschung im DLR
und externer Partner bereitzustellen. Um diese Ziele zu erreichen, wird das DLR
im April 2016 den Satelliten BIROS (Berlin Infrared Optical System) starten, der
zusammen mit TET die entsprechenden Daten liefern soll.
BIROS soll vor allem Informationen von bereits aktiven oder gerade
entstehenden Brandherden direkt auf Mobilfunkgeräte übertragen. Der Satellit hat
ein Antriebssystem, mit dem die Konstellationen mit TET gezielt verändert werden
können, um wiederholte Aufnahmen eines Ziels unter verschiedenen Blickwinkeln zu
ermöglichen. Bis aus Satellit BIROS und dem Kleinsatelliten TET ein Gespann zur
Feuerdetektion wird, ist TET weiterhin bereits im Einsatz.
"Indonesien wird für die nächsten Wochen bis zum Abklingen der Brände
definitiv ein Einsatzschwerpunkt für TET sein, ohne dabei andere bedrohte
Gebiete, wie Australien oder Südamerika aus dem Auge zu verlieren", erklärt
Lorenz. "Bei dieser Form der Brände kommt es vor allem darauf an, durch
wiederholte Aufnahmen die Entwicklung des Brandgeschehens statistisch zu
erfassen und daraus Schlüsse für die ökologischen Folgen zu ziehen."
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