Missionsvorbereitung in der Erdbeobachtung

Mit der Mission HyperEarth präsentiert die OHB System AG eine hyperspektrale Satellitenkonstellation, die durch ihre hohe zeitliche und räumliche Auflösung sowie exzellente Datenqualität bestehende Lücken in der Erdbeobachtung schließen und gezielt auf konkrete Anforderungen von Nutzerinnen und Nutzern reagieren soll. Die Mission HyperEarth verfolgt vorrangig das Ziel, Behörden sowie Forschungs- und Bildungseinrichtungen in Deutschland besser mit hyperspektralen Erdbeobachtungsdaten versorgen zu können. Diese Daten würden eine fundierte Grundlage für faktenbasierte Entscheidungen in den Bereichen Klima-, Umwelt- und Ressourcenschutz bilden. Die von HyperEarth gelieferten Informationen sollen ein breites Spektrum gesellschaftlich relevanter Anwendungen – von nachhaltiger Landwirtschaft und Ernährungssicherheit über die Beobachtung des Klimawandels und der Ökosysteme bis hin zur urbanen Entwicklung, dem Management von Naturgefahren und der zivilen Sicherheit eröffnen.

SENSORIS – abgeleitet aus dem Lateinischen Mensoris („Die Vermesser“) – ist eine Forschungsmission des Institute of Aerospace Technology der Hochschule Bremen (IAT) und dem Zentrum für Angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation der Universität Bremen (ZARM), welche vom DLR-Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik unterstützt wird. Das Ziel der Mission ist eine tägliche Vermessung des Erdschwerefeldes im NewSpace Ansatz zur schnelleren, günstigeren und flexibleren Datengewinnung für Forschung, Sicherheit und Ressourcenmanagement. Die SENSORIS-Konstellation würde in der ersten Entwicklungsstufe zwölf 3U CubeSats umfassen, welche mit GNSS-Empfängern ausgestattet sind. Die gewonnenen Daten sollen bestehende Geodäsiemissionen wie GRACE-C oder NGGM komplementieren und dadurch das Problem der lückenhaften Hintergrundmodellierung adressieren.

Atomarer Sauerstoff spielt eine wichtige Rolle für die Photochemie und die Kühlung der oberen Erdatmosphäre. Das Ziel der ODEM-(Oxygen Detection in Earth’s Meso- and Thermosphere) Mission ist die Messung globaler Daten der Höhenverteilung und der Konzentration des atomaren Sauerstoffs in der Meso- und Thermsosphäre (MLT). Eine genaue Kenntnis der globalen Verteilung atomaren Sauerstoffs und seines Höhenprofils sowie der täglichen und jährlichen Schwankungen ist für das Verständnis der Photochemie, des Energiehaushalts und der Dynamik der MLT von zentraler Bedeutung. Das Beobachtungskonzept nutzt die spektral hochaufgelöste Messung der 2.06 THz Emissionslinie von atomarem Sauerstoff im Limb-View Verfahren mit einem Heterodynspektrometer von einem Kleinsatelliten im niedrigen Erdorbit. Die ODEM-Mission würde die erste Mission sein, die diesen Bedarf bedient. Die Universität Stuttgart mit ihrem Institut für Raumfahrtsysteme führt ODEM zusammen mit dem DLR-Institut für Weltraumforschung in Berlin und dem Unternehmen sat.io durch.

Die MUSE-Mission (Multispektrale Ultrahochauflösende Satellitenmission zur Umweltkartierung und -überwachung) zielt darauf ab, Klimawandel, Biodiversitätsverlust und städtische Überhitzung präzise zu erfassen. Ausgestattet mit multispektralen Sensoren in den Bereichen VNIR, SWIR und TIR, soll sie hochaufgelöste Bilddaten (≤ 2 m VIS, ≤ 5 m SWIR, ≤ 20 m TIR) in kurzer Wiederholzeit liefern. Mit diesem neuartigen Kanaldesign würden sich Schutzgebiete, urbane Wärmeinseln und Umweltverschmutzungen lückenlos beobachten und Entwicklungen frühzeitig erkennen lassen. Durch die Bereitstellung großflächiger, zeitnaher und belastbarer Daten soll MUSE die Entscheidungsgrundlagen für Klimaanpassung, Biodiversitätsstrategien und nachhaltige Raumplanung stärken. Die Mission soll bestehende Fernerkundungslücken schließen, Deutschlands Datensouveränität und den Ausbau wissenschaftlich-technologischer Kapazitäten fördern. Als skalierbares System ist MUSE zudem auf eine spätere Konstellationserweiterung vorbereitet. Die constellr GmbH und das GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung bündeln ihre komplementären Kompetenzen für dieses Projekt.