Erdbeobachtungssystem auf der Forschungsplattform Bartolomeo der ISS

Der neue Plattformservice Bartolomeo von Airbus ermöglicht die In-Orbit-Demonstration einer Multispektralkamera des Start-ups ConstellR, einer Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI.

Fraunhofer EMI und Airbus haben einen Vertrag über die Durchführung einer In-Orbit-Demonstration auf der Bartolomeo-Plattform der Internationalen Raumstation ISS unterzeichnet. Mit dieser Mission ermöglicht das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, seiner Ausgründung ConstellR die Demonstration eines neuen Messkonzepts, um genaue Messungen der Landoberflächentemperatur (LST) der Erde auf globaler Ebene durchzuführen.

Das ConstellR-Messsystem ist eine Kamera zur multispektralen Bilddatenanalyse, die aus einem thermischen Infrarotdetektor und neu entwickelter Datenverarbeitungshardware besteht. Die Kamera wird ein Volumen von 3U (das heißt circa 3000 Kubikzentimetern) auf dem ArgUS Multi-Payload Carrier nutzen. Die ArgUS-Plattform ermöglicht die Aufnahme mehrerer kleinerer Nutzlasten auf der Bartolomeo-Plattform.

Das Ziel von ConstellR ist es, eine Konstellation von Mikrosatelliten aufzubauen, welche täglich oder sogar stündlich Informationen über die genaue Oberflächentemperatur unseres Planeten liefern kann – mit hoher räumlicher Auflösung. Die Nachfrage nach solchen Daten steigt, da mit ihnen die Überwachung und Modellierung von Umwelt- und Klimaphänomenen wie beispielsweise Wasserstress in Pflanzen, Evapotranspiration und Vorhersagen über Ernteerträge möglich ist.

Angesichts der steigenden Belastung für die Landwirtschaft durch den Klimawandel und die demographische Entwicklung sind solche Daten unerlässlich, um die globale Ernährungssicherung zu gewährleisten. Denn die Nahrungsmittelproduktion hängt vom verfügbaren Wasser ab und dies wiederum von der Temperatur. So gibt insbesondere die regelmäßige Bestimmung der Temperatur der Pflanzen frühzeitig Rückschlüsse über deren Wasserstress und die Frage, ob eine Pflanze Wasser benötigt. Noch bevor es zu Schäden kommt, kann reagiert und somit der Ernteertrag gesteigert werden. Dies ist ein Schlüsselfaktor für die Vermeidung von Nahrungsmittelengpässen.

»Die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit unserer Kamera ist eindeutig der Schlüssel zum Erfolg unserer Mission, wichtige gesellschaftliche Herausforderungen zu bewältigen«, sagt Dr. Max Gulde, CEO von ConstellR. »Wir wollen unsere Technologie so schnell wie möglich testen und haben den Bartolomeo-Service nicht nur als einen sehr schnellen, sondern auch als den flexibelsten und kosteneffizientesten Weg dazu identifiziert. Dank Bartolomeo war der Weltraum für uns noch nie so nah.«

»Wir freuen uns sehr über das wachsende Interesse an unserer Forschungsplattform Bartolomeo auch für kleinere Nutzlasten wie diese Kamera«, sagt Andreas Hammer, Head of Space Exploration bei Airbus. »Mit einem Kundenstamm, der eine gesunde Mischung aus traditionellen Raumfahrtanbietern und neuen Marktteilnehmern wie ConstellR ist, kommen wir unserem Ziel, eine Raumfahrtmission so einfach wie möglich zu machen, ein gutes Stück näher.«

ConstellR ist ein junges Start-up aus Freiburg, das mithilfe von Minisatelliten hochauflösende Thermal-Infrarotdaten der Erde (Temperaturdaten) zur Verfügung stellen wird, die zu einem weltweit effizienteren Einsatz von Wasser in der Landwirtschaft führen könnte. Damit trägt ConstellR aktiv zum Ziel der Vereinten Nationen bei, Nahrungsmittelknappheit zu vermeiden und bis zum Jahr 2050 circa 50 Prozent mehr Nahrung für die Weltbevölkerung zur Verfügung zu stellen.

Die Kamera zur hochgenauen Landoberflächentemperaturmessung soll im Rahmen der ersten ArgUS-Mission ins All gebracht werden. Finanziert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, das den Technologietransfer in Start-ups wie ConstellR fördert.

Die Forschungsplattform Bartolomeo von Airbus bietet die Möglichkeit, externe Nutzlasten an der Außenseite der ISS unterzubringen: Das ist eine einzigartige Möglichkeit für Demonstrations- und Verifikationsmissionen im Orbit. Sie wurde Anfang des Jahres am Columbus-Modul der ISS angebracht und wird in einer Partnerschaft zwischen Airbus, ESA, NASA und dem ISS National Laboratory betrieben. Bartolomeo ist eine Investition von Airbus in die ISS-Infrastruktur und ermöglicht die Aufnahme von bis zu zwölf externen Nutzlasten in der Weltraumumgebung.

Bartolomeo ist für viele Arten von Missionen geeignet, etwa Erdbeobachtung, Umwelt- und Klimaforschung, Robotik, Materialwissenschaften und Astrophysik. Sie bietet Kunden und Forschenden Nutzlast-Hosting-Möglichkeiten, um Raumfahrttechnologien zu testen, ein neues Geschäftskonzept für die Raumfahrt zu verifizieren, wissenschaftliche Experimente in der Mikrogravitation durchzuführen oder in die Fertigung im Weltraum einzusteigen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Marius Bierdel, Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, Ernst-Zermelo-Straße. 4, 79104 Freiburg | Germany

Weitere Informationen:

http://www.emi.fraunhofer.de
http://constellr.space
http://www.airbus.com