DLR-Instrument DESIS auf der ISS unterstützt neue Copernicus Mission
Seit Mai 2020 nimmt das abbildende Spektrometer DESIS auf der ISS (Internationale Raumstation) zusätzlich Daten zur Vorbereitung der hyperspektralen Copernicus-Mission CHIME auf. CHIME wird in Zukunft als wichtiger Teil der europäischen Sentinel-Flotte regelmäßig hyperspektrale Daten von der gesamten Erdoberfläche aufnehmen.
DESIS-Daten werden als Vorbereitung für die Entwicklung und den Test neuer Erdbeobachtungsprodukte im Rahmen der CHIME–Mission genutzt. DESIS nimmt die von der Erdoberfläche reflektierte Strahlung in 235 Spektralkanälen auf. Damit lassen sich die geo- und biophysikalischen Eigenschaften der verschiedenen Oberflächen der Erde genau charakterisieren. Die Produkte liefern Informationen beispielsweise über den Stress und die Photosyntheseleistung von Pflanzen, die Fruchtbarkeit und den Düngemittelbedarf unserer Böden und sie erlauben es, die Beschaffenheit sowie den Euthropierungsgrad von Gewässern einzuschätzen. Die Erkenntnisse aus den Vorbereitungsaktivitäten sind auch für die zukünftige erste deutsche Hyperspektralmission EnMAP von großer Bedeutung.
Ein weiteres Ziel ist es, das zu erwartende Datenvolumen einer zukünftigen hyperspektralen Sentinel-Mission CHIME abzuschätzen. Dieses wird ein Vielfaches der bereits seit 2015 operierenden multispektralen Sentinel-2 Mission sein. Während Sentinel-2 die Erdoberfläche in 14 verschiedenen Spektralkanälen aufnimmt, werden es bei der CHIME Mission mehr als 200 sein. Das anfallende Datenvolumen ist eine Herausforderung sowohl im Datentransfer, als auch in der Verarbeitung und Speicherung der Daten und erfordert neue intelligente Technologien.
Das internationale wissenschaftliche Beratergremium der CHIME Mission hat dafür 25 europäische Testgebiete ausgewählt. Dazu zählen sowohl landwirtschaftlich genutzte marginale Böden der Camarena-Region und das ökologisch wichtige Feuchtgebiet Aznalcóllar in Spanien, die deutschen Nationalparks Bayerischer Wald und Hunsrück als auch der Lago Trasimeno in Italien. Diese und weitere Testgebiete werden regelmäßig von Wissenschaftlern durch Messkampagnen am Boden und durch hyperspektrale flugzeuggetragene Aufnahmen mit dem US-amerikanischen AVIRIS-NG Instrument (JPL/NASA) beprobt. Zudem werden die vorbereitenden Aktivitäten von der italienischen hyperspektralen Mission PRISMA unterstützt, welche seit Frühjahr 2019 im Orbit ist und seit Mai 2020 ebenfalls Daten für die internationale wissenschaftliche Community zur Verfügung stellt.
Die Deutsch-US-amerikanische Mission DESIS nimmt seit September 2018 hyperspektrale Daten von der Erdoberfläche auf und ermöglicht Wissenschaftlern neue Erkenntnisse über die Materialeigenschaften der Erdoberfläche zu gewinnen. Das dafür ausgeschriebene „Announcement of Opportunity“ möchte die Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung, sowie die Entwicklung und Demonstration zukünftiger operationeller Hyperspektral-Anwendungen und Missionen initiieren. Im Rahmen des „Announcement of Opportunity“ steht für alle genehmigten Vorschläge (Kurzproposal) ein begrenztes Datenkontingent kostenlos bis zum Ende der Mission zur Verfügung. Detaillierte Informationen zum Zugang zu DESIS Daten finden sich über die Linkleiste neben dem Text.
DESIS wird gemeinsam vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Teledyne Brown Engineering (TBE) betrieben. Das US-amerikanische Unternehmen hat eine flexible Plattform entwickelt und auf der ISS installiert. Auf der „Multi-User-System for Earth Sensing“ (MUSES)-Plattform ist das vom DLR entwickelte und gebaute Pushbroom-Imaging-Spektrometer DESIS montiert.