SPOSH-Kamera

SPOSH (Smart Panoramic Optical Sensor Head)



SPOSH-Kamera
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Die Erde ist einem ständigen Bombardement von extraterrestrischen Teilchen ausgesetzt. Nächtlichen Beobachtern sind Sternschnuppen oder Meteore wohl vertraut. Gute Wetterbedingungen vorausgesetzt kann man leicht 1-10 Meteore pro Stunde erspähen. Während starker Meteorschauer kann diese Rate um viele Größenordnungen steigen. Die Beobachtung von Meteoren liefert wichtige Information zur Population dieser extraterrestrischen Objekte in unserer Nachbarschaft.

Die Idee, Meteore satellitengestützt aus dem Weltraum heraus zu beobachten, ist nicht neu. Astronauten und Kosmonauten haben schon häufig Sternschnuppen gesichtet. Systematische und kontrollierte Beobachtungen sind jedoch schwierig, denn konventionelle Kameras sind für eine solche Aufgabe nicht unbedingt geeignet. Die meisten Meteore sind sehr lichtschwach und bewegen sich sehr schnell, mit Geschwindigkeiten bis zu 70 km/s. Für die Aufzeichnung einer vernünftigen Zahl von Meteoren für statistische Untersuchungen braucht man außerdem ein großes Blickfeld und viel Geduld...

In den Jahren 2003 – 2004 wurde am DLR zusammen mit der Firma Jena-Optronik GmbH die Kamera SPOSH (Smart Panoramic Optical Sensor Head) für Meteor-Beobachtungen aus der Erdumlaufbahn entwickelt. Die Entwicklung erfolgte im Rahmen einer Ausschreibung der ESA/ESTEC. Die Aufgaben des DLR lagen hierbei im Bau des Digitalen Prozessors der Kamera und in der Entwicklung der Software zur Meteor-Erkennung. Die Tests unter realen Himmelsbedingungen und die Auswertung der Daten erfolgten ebenfalls unter DLR-Regie.

Die empfindliche CCD-Kamera verfügt über ein Objektiv mit großem Blickfeld (von Bildrand zu Bildrand: 120°; über die Bilddiagonale: 170°). Bilder mit einer Größe von bis zu 1024 x 1024 Pixel und einer dynamischen Auflösung von 13 Bit können in schneller Folge und praktisch ohne Unterbrechung gemacht werden. Bei höchster Auflösung kann eine Bildrate von 1 Bild pro Sekunde erreicht werden; bei reduzierter Bildgröße durch Pixel Summation sind deutlich höhere Raten möglich. Die Kamera besitzt einen leistungsfähigen internen Rechner, mit dem Bilder automatisch ausgewertet und Meteore in den Bildern identifiziert werden können. Um die Datenrate in Grenzen zu halten, werden nur solche Bilder gespeichert, die Meteor Ereignisse zeigen.

Die Kamera Software ist optimiert für die Detektion von Meteor-Ereignissen. Jedoch können auch Algorithmen für Untersuchung anderer nächtlicher Himmelsphänomenen geladen werden.

Das Einsatzkonzept sieht vor, dass die Kamera aus einer Höhe von etwa 100 km die Erde beobachtet und damit ein Feld zweimal so groß wie das Europäische Feuerkugelnetz abdeckt. Derzeit werden Mitflug- und Einsatzgelegenheiten geprüft. Ein weiteres mögliches Einsatzgebiet ist die Beobachtung von Meteor-Ereignissen vom Boden aus im Rahmen des Feuerkugelnetzes.


Contact
Prof.Dr. Jürgen Oberst
German Aerospace Center

Institute of Planetary Research
, Planetary Geodesy
Tel: +49 30 67055-336

Fax: +49 30 67055-402

E-Mail: Juergen.Oberst@dlr.de
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