Die flugzeuggestützte Fernerkundung ergänzt die Erdbeobachtung aus dem Weltraum und hilft, neue Satelliteninstrumente und Auswertungsmethoden zu entwickeln. Jetzt werden die bislang am EOC genutzten Kameras durch neue, verbesserte Instrumente ersetzt. Diese stehen allen DLR Wissenschaftlern und deren Kooperationspartnern über den EOC-Nutzerservice Optical Airborne Remote Sensing (OpAiRS) zur Verfügung.
Forschungsflugzeuge D-CFFU mit HySpex (Vordergrund) und HALO (im Hintergrund) vor dem Abflug zu einer gemeinsamen Mission
Die im Januar 2020 gelieferten Instrumente ersetzen das seit 2012 eingesetzte System. Es handelt sich um zwei abbildende Spektrometer, die zusammen einen breiten Spektralbereich vom sichtbaren Licht bis hin zum kurzwelligen Infrarot abdecken. Während gewöhnliche Digitalkameras nur in drei Farben (rot, grün, blau) unterscheiden, zerlegen die neuen Sensoren das einfallende Licht in nahezu 1000 verschiedene „Farben“, sog. Spektralkanäle (HySpex VNIR-3000N: 400-1000 nm, 700 Bänder; SWIR-384: 930-2500 nm, 288 Bänder). Dadurch sehen die Sensoren Details, die es erlauben z.B. verschiedene Pflanzen- und Bodentypen zu bestimmen, den Gesundheitszustand von Bäumen und Ackerpflanzen zu beurteilen oder auf Wasserinhaltsstoffe wie Algen oder gesundheitsgefährdende Substanzen zu schließen.
Die Befliegungen werden darüber hinaus genutzt, die Ergebnisse geplanter Satellitenmissionen wie EnMAP oder CHIME vor deren Start zu simulieren, das Design der Instrumente zu optimieren und die Datenverarbeitung vorzubereiten. Liefern die Missionen dann erste Daten, helfen die OpAiRS-Sensoren, die Messdaten aus dem Erdorbit zu validieren. So stellen die Flugzeugmessungen z.B. sicher, dass das auf der Internationalen Raumstation betriebene DLR-Spektrometer DESIS über die gesamte Lebensdauer verlässliche Daten liefert. Dies ist nach einem oft ruppigen Raketenstart und nach vielen Jahren unter teils harschen Umgebungsbedingungen im Weltraum alles andere als selbstverständlich.
Die regelmäßige Kalibrierung der in OpAiRS eingesetzten Sensoren im eigenen Kalibrierlabor „CHB“ garantiert, dass die Messgenauigkeit stets den höchsten Anforderungen gerecht wird. So kann das Potential der neuen HySpex-Sensoren voll ausgeschöpft werden.
Das EOC verfügt über 20 Jahre Erfahrung in der flugzeuggestützten Fernerkundung und hat Hunderte von Messflügen durchgeführt. Das neue System wird die hohe Messgenauigkeit erneut steigern und soll weitere Anwendungsfelder erschließen. So arbeiten die DLR-Forscher daran, Quellen der Treibhausgase Methan und CO2 vom Flugzeug aus zu detektieren und zu vermessen, um wichtige Fragenstellungen zum Klimawandel und dessen Folgen auch auf lokalen Skalen hochaufgelöst untersuchen zu können.
Mitarbeiter des Nutzerservice OpAiRS vor dem DLR Forschungsflugzeug D-FDLR
