29. Juni 2018

Hy­per­spek­tra­les Erd­be­ob­ach­tungs­in­stru­ment DE­SIS star­tet zur ISS

Hyperspektrales Sensorsystem
Hy­per­spek­tra­les Sen­sor­sys­tem
Bild 1/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Hyperspektrales Sensorsystem

DE­SIS er­fasst Bild­da­ten auf 235 eng ne­ben­ein­an­der lie­gen­den Kanä­len vom vi­su­el­len bis zum in­fra­ro­ten Spek­trum (zwi­schen 400 und 1000 Na­no­me­ter).
DESIS - Hyperspektrales Erdbeobachtungsinstrument auf der ISS
DE­SIS - Hy­per­spek­tra­les Erd­be­ob­ach­tungs­in­stru­ment auf der ISS
Bild 2/2, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

DESIS - Hyperspektrales Erdbeobachtungsinstrument auf der ISS

Das Um­welt- und Res­sour­cen­mo­ni­to­ring-Sys­tem DE­SIS (DLR Earth Sen­sing Ima­ging Sys­tem Spec­tro­me­ters) wird ein brei­tes Spek­trum an Da­ten zur Er­de sen­den.

  • Das Spektrometer DESIS ist erfolgreich von Cape Canaveral mit einer SpaceX Falcon9 Rakete zur ISS gestartet.
  • DESIS wird auf der Instrumentenplattform MUSES instrallliert, von wo aus es die Erde beobachten und hyperspektrale Daten zur Unterstützung wissenschaftlicher, humanitärer und kommerzieller Ziele liefern wird.
  • Schwerpunkt(e): Erdbeobachtung, Raumfahrt

Am 29. Juni 2018 um 5:43 Uhr Ostküstenzeit (EDT) ist das Umwelt- und Ressourcenmonitoringsystem Ex­pe­ri­ment DE­SIS beim In­sti­tut für Op­ti­sche Sen­sor­sys­te­me des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erfolgreich zur Internationalen Raumstation ISS gestartet. Der Start erfolgte von Cape Canaveral mit einer SpaceX Falcon9 Rakete. Das Hyperspektralinstrument DESIS (DLR Earth Sensing Spectromenter) wurde zur Überwachung von Umwelt und Ressourcen der Erde vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme in Kooperation mit dem US-amerikanischen Unternehmen Teledyne Brown Engineering (TBE) entwickelt.

An Bord der ISS wird das Instrument ausgepackt und für seine Installation auf der MUSES–Plattform (Multiple User System for Earth Sensing) der Firma Teledyne vorbereitet. Dieses Multiplattformsystem kann bis zu vier Erdbeobachtungsinstrumente aufnehmen. Für die Installation auf MUSES wird DESIS mit dem japanischen Einzelmodul JEM (Japanese Experiment Module) in den Weltraum gebracht und durch den kanadischen Roboterarm CANADARM2 auf der Plattform installiert. Die Installation dauert einen Tag. Danach beginnt die Inbetriebnahme mit einem Systemcheck und einem Testlauf der sogenannten Pointing-Unit, die das Instrument so bewegt, dass es ein definiertes Gebiet auf der Erde aufnimmt.

Hunderte Spektralkanäle für die Umweltüberwachung

DESIS ist ein hyperspektrales Sensorsystem. Im 400-km-Orbit der ISS kann es mit seinen 235 eng nebeneinander liegenden Kanälen Bilddaten vom sichtbaren bis zum infraroten Spektrum - zwischen 400 und 1000 Nanometer - mit einer Oberflächenauflösung von 30 Metern aufnehmen. Diese Daten zeigen Veränderungen im Ökosystem der Erdoberfläche an. Anhand der gewonnenen Informationen können Wissenschaftler 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.

Mit DESIS auf der Internationalen Raumstation ISS wird das DLR zum ersten Nutzer des Multiplattformsystems MUSES, das 2017 an Bord der ISS installiert wurde. Damit wird die ISS zu einer universellen Instrumentenplattform. DESIS und MUSES zusammen können von der ISS aus nach vorne, hinten und zur Seite schauen, wodurch das Instrument sehr agil reagieren kann. Im Fall von Umweltkatastrophen oder humanitären Krisen ermöglicht es dieser hohe Agilitätsgrad, Rettungskräfte schnell mit Informationen zu versorgen. Aufgrund der Auslegung dieser Mission kann DESIS nach einer Lebensdauer von fünf bis acht Jahren wieder auf die Erde zurückgebracht werden, um die Auswirkungen der Umwelteinflüsse des Weltraums auf die Fernerkundungsinstrumente zu untersuchen. DLR und TBE wollen die Daten zukünftiger MUSES-Instrumente kombinieren und so die Erdbeobachtung und insbesondere die hyperspektrale Sensorik weiter verbessern. Die Zusammenarbeit in diesem wissenschaftlichen und kommerziellen Betrieb trägt daher auch in Zukunft zu hyperspektralen Fernerkundungstechnologien für Satellitenmissionen bei.

  • Die Ziele der Mission

    DESIS soll hyperspektrale Daten zur Unterstützung wissenschaftlicher, humanitärer und kommerzieller Ziele liefern. Diese enthalten Informationen, um die Lage nach Umweltkatastrophen zu bewerten, unterstützen Landwirte bei der zielgerichteten Bewirtschaftung ihrer Flächen und dienen Wissenschaftlern als Basis für die Entwicklung neuartiger Algorithmen zur Atmosphärenkorrektur. Hyperspektrale Daten von DESIS werden das DLR befähigen, neue Erdbeobachtungsanwendungen, beispielsweise zur Rohstoffsuche oder für die Präzisionslandwirtschaft, zu entwickeln. Auch Anwendungen zur humanitären Hilfe können durch DESIS-Daten verbessert werden. DESIS wird außerdem die weitere Entwicklung hyperspektraler Anwendungen und Technologien verbessern. Die neuen Forschungsmöglichkeiten beziehen sich auf das Monitoring des globalen Ökosystems, Ressourcenmonitoring und die Suche nach Ressourcen sowie eine Verbesserung der Reaktion auf humanitäre Krisen.

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