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Erdbeobachtung von der Raumstation aus
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR
astronews.com
23. April 2018
Mit dem DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer soll
ab dem Sommer von der Internationalen Raumstation ISS die Erde in insgesamt 235
spektralen Kanälen beobachtet und so wichtige Daten über die Umwelt und die
Ressourcennutzung gesammelt werden. Das Instrument ist erster Nutzer einer neuen
Multiplattform-Systems an Bord der ISS.
Das Umwelt- und Ressourcenmonitoring-System
DESIS wird ein breites Spektrum an Daten zur Erde
senden.
Bild: DLR (CC-BY 3.0) [Großansicht] |
Das DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer (DESIS) ist fertig. Das
erklärten Ende der vergangenen Woche das Deutsche Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (DLR) und das US-amerikanische Unternehmen Teledyne Brown Engineering
(TBE). Das System zum Umwelt- und Ressourcenmonitoring wird von der
Internationalen Raumstation ISS ein breites Spektrum an Daten zur Erde senden.
Das Joint Venture Instrument DESIS wird in Kürze an die NASA ausgeliefert und
startet im Sommer 2018 mit einer Falcon-9-Trägerrakete von SpaceX von
Cape Canaveral aus zur Internationalen Raumstation ISS. DESIS wird das erste
DLR-Instrument zur Analyse hyperspektraler Daten auf der ISS sein.
"Erdbeobachtung mit hyperspektraler Sensorik ist ein unentbehrlicher
Bestandteil des Umweltmonitorings", erklärt Prof. Pascale Ehrenfreund,
Vorstandsvorsitzende des DLR, zu den neuen Möglichkeiten die DESIS bietet.
"DESIS ist ein vielseitiges Instrument, das neue Erkenntnisse über
Landwirtschaft, Biodiversität, Geologie und Mineralogie, Küstenzonen,
Wasserökosysteme und Desertifikation ermöglicht."
DESIS ist ein hyperspektrales Sensorsystem, das Bilddaten mit 235 eng
nebeneinander liegenden Kanälen vom visuellen bis zum infraroten Spektrum
(zwischen 400 und 1000 Nanometer) mit einer geometrischen Oberflächenauflösung
von 30 Metern im 400-Kilometer-Orbit der ISS aufnehmen kann. Diese Daten
ermöglichen es den Wissenschaftlern, Veränderungen im Ökosystem der
Erdoberfläche wahrzunehmen. Anhand der gewonnenen Informationen können sie den
Gesundheitszustand von Wäldern oder landwirtschaftlichen Flächen beurteilen und
somit Ertragsprognosen treffen. Ein weiterer Zweck von DESIS ist die Sicherung
und Verbesserung des weltweiten Nahrungsmittelanbaus.
Die von DESIS aufgenommenen Spektralbänder eignen sich auch hervorragend zur
Bestimmung der Gewässergüte insbesondere von Meeren und Seen. Mit den Daten
können Forscher nicht nur die Wasserzusammensetzung sowie Verunreinigungen
bestimmen, sie können auch erkennen, wodurch die Verunreinigung zustande kommt.
Ölteppiche können in ihrer Ausdehnung und auch in ihrer Dicke vermessen werden.
Auch der Wassergehalt von Bodenflächen lässt sich mithilfe der DESIS-Daten
analysieren.
Mit DESIS auf der Internationalen Raumstation ISS wird das DLR zum ersten
Nutzer des Multiplattform-Systems MUSES (Multi User System für die Erdsensorik),
das 2017 an Bord der ISS installiert wurde. MUSES kann bis zu vier
Erdbeobachtungsinstrumente aufnehmen. Damit wird die ISS zu einer universellen
Instrumentenplattform. Aufgrund der Auslegung dieser Mission wird es auch
möglich sein, das Instrument nach einer Lebensdauer von fünf bis acht Jahren
wieder auf die Erde zu bringen, um die Auswirkungen der Umwelteinflüsse des
Weltraums auf die Fernerkundungsinstrumente zu untersuchen.
"Allein die Tatsache, dass wir nicht um DESIS herum einen ganzen Satelliten
bauen mussten, macht es zu einem sehr kosteneffizienten Projekt", sagt Uwe
Knodt, Gesamtprojektleiter DESIS. Daneben ergeben sich weitere Vorteile der
wissenschaftlich-industriellen Kooperation: Während das DLR den Aufbau des
Instruments und die anschließende Bilddatenverarbeitung verantwortet, sind
Teledyne Brown und die NASA für den Transport zur ISS und den Betrieb zuständig.
Beide Organisationen können von den Ergebnissen profitieren: Teledyne Brown
Engineering erhält die kommerzielle Lizenz zur Nutzung der Bilddaten, das DLR
das Nutzungsrecht an Bildern für wissenschaftliche und humanitäre Anwendungen.
"Teledyne Brown Engineering ist begeistert von den Fortschritten, die wir
durch die Partnerschaft mit dem DLR erzielt haben", sagte Jan Hess, Präsident
von TBE. "Unsere MUSES-Plattform in Verbindung mit DESIS und weiteren
Instrumenten, wird dazu beitragen, die Erdbeobachtung, die Kartierung, die
Katastrophenhilfe und die Begutachtung landwirtschaftlich genutzter Flächen
voranzutreiben. Unser Ziel ist es, jeden Slot von MUSES schnell zu füllen, um
eine maximale Abdeckung und Datenerfassung zu ermöglichen. "
Diese Kooperation wirkte sich auch positiv auf die Aufbauzeit von DESIS aus.
Der gesamte Planungs- und Herstellungsprozess, beginnend mit dem ersten Entwurf
bis zu den letzten Tests des Bildgebungssystems, dauerte nur dreieinhalb Jahre -
eine rekordverdächtige Leistung. DESIS und MUSES zusammen können von der ISS aus
nach vorne, hinten und zur Seite schauen. Dieser hohe Agilitätsgrad ermöglicht
es, Rettungskräfte im Falle von Katastrophen schnell mit Informationen zu
versorgen. DLR und TBE wollen sich bemühen, die Daten zukünftiger
MUSES-Instrumente zu kombinieren, um die Erdbeobachtung und hyperspektrale
Sensorik weiter zu verbessern.
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