EnMAP soll Erde mit 242 Spektralkanälen aus 650 km Höhe aufnehmen
Am 01.04.2022 um 18:24 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (12:24 Uhr Ortszeit) ist der erste in Deutschland gebaute und entwickelte Hyperspektralsatellit EnMAP an Bord einer Falcon-9-Rakete des US-amerikanischen Raumfahrtkonzerns SpaceX von Cape Canaveral in Florida ins All gestartet. Die Mission wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR in Bonn im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geführt. Mit der Entwicklung und dem Bau des Satelliten sowie des Hyperspektralinstrumentes wurde die OHB-System AG beauftragt, das Bodensegment wird vom DLR in Oberpfaffenhofen entwickelt und betrieben. Die Mission steht unter der wissenschaftlichen Koordination des GeoForschungszentrums Potsdam (GFZ). Schwerpunkte: Raumfahrt, Erdbeobachtung, Klimawandel, Umwelt- und Naturschutz.
Deutscher Umweltsatellit EnMAP – Grafik © DLR – CC BY-NC-ND 3.0
Es begann 2003 mit einem Wettbewerb im so genannten Nationalen Raumfahrtprogramm, den die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR ausgeschrieben hatte. Die Aufgabe lautete, ein neuartiges Hyperspektralinstrument und einen dazu passenden Satelliten zu designen, zu bauen und beides – Instrument und Satellit – für seinen mehrjährigen Einsatz unter den harschen Bedingungen des Weltraums zu testen. Parallel fand sich eine (inter-)nationale Gemeinschaft von Wissenschaftlern, die zum einen die Nutzungsbedingungen und Zielstellungen der ersten deutschen – und auch ersten europäischen Hyperspektralmission – definierten.
Am 01.04.2022 hat der etwa kleinwagengroße und eine Tonne schwere EnMAP vom Cape Canaveral in Florida aus seine Reise ins All begonnen. Er soll aus 650 Kilometern Höhe unsere Erde mit 242 Spektralkanälen aufnehmen. „EnMAP verknüpft technologische Exzellenz mit Umweltschutz und Nachhaltigkeit,“ sagte Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für die Luft- und Raumfahrt im BMWK, die beim Start live mit dabei war. „Diese Forschungsmission für Umwelt- und Klimaschutz „made in Germany“ unterstützt eine nachhaltige Landnutzung, hilft den Klimawandel zu charakterisieren und ermöglicht Umweltzerstörung frühzeitig zu erfassen, um ihr entgegenzuwirken. EnMAP wird Feinheiten entdecken, die uns bislang verborgen waren. So können wir Veränderungen unserer Umwelt rechtzeitig erkennen und vorausschauend handeln.“
Der EnMAP-Satellit umkreist die Erde in einer relativ niedrigen Umlaufbahn. Dabei macht er in mehr als 250 Teilbereichen des sichtbaren und infraroten Lichts gleichzeitig Aufnahmen der Erdoberfläche. Alle vier Tage entsteht so ein umfassendes Bild der gesamten Erdoberfläche. Es können somit örtliche und auch zeitliche Veränderungen verfolgt werden. Die Satellitendaten liefern präzise Informationen über Zustand und Veränderungen der Erdoberfläche. Es ist zum Beispiel möglich, den Gesundheitszustand von Pflanzen und Gewässern zu überwachen.
Die Umweltmission EnMAP wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR in Bonn im Auftrag des BMWK geführt. Der Aufbau des Bodensegments erfolgte durch drei Institute und Einrichtungen des DLR, das auch den Satellitenbetrieb übernimmt. Die Mission steht unter der wissenschaftlichen Leitung des GeoForschungszentrums Potsdam (GFZ).
Niels Hovius: „Der Start markiert einen Meilenstein in der GFZ-Geschichte.“
Der Wissenschaftliche Vorstand (interim) des GFZ, Prof. Niels Hovius, unterstreicht die wissenschaftliche Bedeutung der Mission und die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten: Diese reichten „von der Erkundung von Lagerstätten und der Bodenkartierung über die Überwachung der Gewässergüte bis hin zur frühzeitigen Erkennung von Pflanzenstress und der Erfassung von Umweltverschmutzungen. EnMAP wird wichtige Daten bereitstellen, um die Folgen des Klimawandels und anderer Umweltveränderungen auf der Erde genau zu ermitteln.“ Und weiter: „Der Start markiert einen Meilenstein in der GFZ-Geschichte. Die Kolleginnen und Kollegen am GFZ arbeiten seit vielen Jahren gemeinsam mit der internationalen EnMAP Science Advisory Group am Forschungsprogramm der Mission.“ Das Potsdamer Team koordiniert auch das große EnMAP-PI-Projekt zur wissenschaftlichen Nutzungsvorbereitung und Unterstützung der Mission. Das umfasst unter anderem die Entwicklung von open source Softwaretools für die hyperspektrale Datenanalyse, die unabhängige Validierung der EnMAP-Daten sowie vielfältige Schulungs- und Vernetzungsaktivitäten für die Nutzergemeinschaft. EnMAP-PI wird gemeinsam mit den Partnerinstitutionen Humboldt-Universität Berlin, Universität Greifswald, AWI Bremerhaven und LMU München getragen.
Über den EnMAP-Satelliten
Die speziellen Kameras an Bord liefern Bilder der Erdoberfläche in mehr als zweihundert schmalen, aneinander angrenzenden Wellenlängenbändern, so genannte Hyperspektralbilder oder abbildende Spektroskopie. Mit diesen spektral hoch aufgelösten Daten lässt sich die Erde in einer bislang nicht erreichten Detailtiefe beobachten. So können Mineralien oder Schadstoffe aufgespürt und identizifizert, Pflanzen bestimmt und ihre Nährstoffversorgung kontrolliert oder der Verschmutzungsgrad von Gewässern erkannt werden.
Wichtige Daten und Fakten:
- Start: 01. April 2022 mit einer SpaceX Falcon 9 Rakete von Cape Canaveral (USA)
- Orbithöhe: 653 km, sonnensynchron
- Satellitengröße: 3 x 2,1 x 1,5 Meter
- Satellitengewicht: ca. 850 kg
- Operationelle Lebensdauer: 5 Jahre
- Missionsbetrieb/-kommandierung: Deutsches Raumfahrtkontrollzentrum, Oberpfaffenhofen und Weilheim (DLR)
- Datenempfang/-prozessierung: DLR-Bodenstation Neustrelitz, DLR Institut für Methoden der Fernerkundung
->Quellen: