Was kann man mit der Infrarotmesstechnik machen?



Mit Infrarotkameras und Infrarotspektrometern berührungslos die Abgase von Flugzeugtriebwerken analysieren.

Wärmebild des Gasstrahls eines Jettriebwerks

Das Bild wurde in einem Prüfstand bei der Wartung eines Triebwerks für Verkehrsflugzeuge mit einer Infrarotkamera aufgenommen. Das Triebwerk läuft mit etwa 30 Prozent der maximalen Leistung, das entspricht etwa dem Schub im Landeanflug. Links im Bild ist der Düsenrand des Triebwerks erkennbar. Die Düse hat einen Durchmesser von etwa 90 Zentimetern. Die Abgase treten mit hohen Temperaturen von etwa 500 Grad Celsius aus der Düse aus (im Bild: weiß und gelb) und kühlt auf einer Strecke von 2 Metern auf 400 Grad Celsius ab (im Bild: violett). Die Skala am linken Bildrand bezieht sich auf Strahlungsgrößen, aus denen die Temperaturen errechnet werden. Deutlich erkennbar ist, dass die Gaspakete mit unterschiedlichen Temperaturen ausgestoßen werden. Die heiße rechtwinklige Struktur im Gasstrahl ist eine Sonde zur Probennahme. Der darüber liegende kreisförmige Fleck ist ein geheizter Referenzstrahler, der sich hinter dem Gasstrahl befindet, und der Kalibrierung der Kamera dient.

Feuer aus dem Weltraum entdecken und analysieren. Das können Waldbrände, Vulkanausbrüche oder Lagerfeuer sein.

Bild eines Lagerfeuers (oben) und Infrarotaufnahme des Feuers aus 550 Kilometern Höhe (unten)

Das obere Bild zeigt ein Holzfeuer mit einer quadratischen Grundfläche von 4 Quadratmetern, das in einer klaren Winternacht in schneebedeckter Landschaft nördlich vom Ammersee entzündet wurde. Das untere Bild wurde mit einer Infrarotkamera des Satelliten BIRD beim Überflug aus etwa 550 Kilometern Höhe aufgenommen. Man erkennt in der thermisch schwach strukturierten Landschaft deutlich den etwas wärmeren und thermisch homogenen Ammersee sowie einen Teil des Starnberger Sees. Zur Markierung des Feuers, das sich deutlich von der kälteren Landschaft abhebt, wurde ein gelber Kreis ins Bild eingezeichnet. Der Satellit bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 7 Kilometern pro Sekunde über die Erde hinweg. Die Infrarotkamera hat eine räumliche Auflösung von circa 320 Meter x 320 Meter (entspricht 102400 Quadratmetern) am Boden, das heißt, dass die Infrarotstrahlung von dieser Fläche einen Bildpunkt erzeugt. Das Feuer auf einer Fläche von 4 Quadratmetern reicht aus, um von der empfindlichen Kamera des BIRD-Satelliten erfasst zu werden.

Flugzeugpiloten bei Nacht und bei schlechter Sicht unterstützen

Landeanflug bei Nacht

Schlechte Sicht bedeutet im Flugverkehr immer erhöhtes Risiko, insbesondere bei der Landung. Infrarotkameras können bei Nacht und bei bestimmten wetterbedingten Sichtbehinderungen "mehr sehen" als die Piloten. Die Bilder zeigen einen Landeanflug bei Nacht, der mit einer Farbvideokamera (oben) und mit einer Infrarotkamera (unten) aufgenommen wurde. Die Kameras sind in der Nase des Flugzeugs montiert und zeigen die Blickrichtung des Piloten: Die Sicht ist dank der Infrarotkameras gut. Sehr deutlich wird der Unterschied der von beiden Kameras gelieferten Bildinformationen: Im oberen Bild erkennt man nur die Befeuerung der Landebahn, wohingegen man im Infrarotbild die Landebahn sowie Details der Umgebung sieht.


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