19.06.2015, 12:29 Uhr | 0 |

Copernicus-Programm Landnutzung: Satellit Sentinel-2 beobachtet Erde permanent

Die nutzbare Landfläche auf der Erde wird definitiv nicht größer. Die Weltbevölkerung aber wächst und wächst. Damit müssen immer mehr Menschen von den verfügbaren Landflächen ernährt werden. Eine Herausforderung. Wächtersatelliten wie Sentinel-2 sollen die Daten für die optimale Landnutzung liefern.

Satellit Sentinel-2
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Satellit Sentinel-2 soll den Zustand der Vegetation und Landoberflächen überwachen.

Foto: P. Carril/ESA

Sie steht unter Beobachtung, unsere Erde – speziell der weltweite Zustand der Landoberflächen und deren Vegetation zwischen 84 Grad nördlicher und 56 Grad südlicher Breite. Das ist das Gebiet, welches das europäische Copernicus-Programm der Europäischen Weltraumorganisation ESA per Wächtersatelliten überwachen will.

Dafür startet am kommenden Dienstag, dem 23. Juni 2015 um 3:52 MEZ vom Europäischen Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana mit einer Vega-Trägerrakete der Weltraumwächter Sentinel-2A. Sein Zwilling Sentinel-2B folgt im zweiten Halbjahr 2016. 

Überwachtes Gebiet wird alle fünf Tage überflogen

Die beiden Weltraumwächter werden in dieselbe Umlaufbahn gesetzt, allerdings um 180 Grad versetzt. Dadurch decken die beiden Satelliten das zu überwachende Gebiet der Erdoberfläche alle fünf Tage ab. Sentinel-2A wird die Erde in 786 km Höhe auf einer sonnensynchronen Bahn umkreisen.

Dadurch sind die Beleuchtungsverhältnisse am Boden identisch. Eine ideale Voraussetzung, um qualitative und quantitative Veränderungen der Erdoberfläche auf den Bildaufnahmen feststellen zu können. Die Daten der Sentinel-2-Satelliten sind grundsätzlich kostenfrei für jeden Interessenten.

Pixelauflösung bis zu zehn Meter

Das zentrale Messelement von Sentinel-2 ist der Multispecral Imager MSI. Diese hochauflösende Kamera generiert optische Bilder im sichtbaren Spektralbereich und im nahen und kurzwelligen Infrarotbereich in 13 Spektralkanälen. Diese liegen bei 440 Nanometer im sichtbaren blauen Licht und reichen bis zum kurzwelligen Infrarot bei 2190 nm. Die Kamera hat eine Pixelauflösung von bis zu zehn Metern. Der Abtaststreifen dieses Hightech-Instruments liegt bei 290 km.

Daten für alle Interessenten kostenfrei

Sentinel-2 wird vor allem für die Landwirte in Europa eine wichtige Erkenntnislücke schließen. Da der Satellit in kurzen Zeitabständen immer dieselben Gebiete überfliegt, lassen sich Veränderungen auf den Feldern beobachten. Die Augen von Sentinel-2 können Pflanzenarten unterscheiden, sie können aber auch deren Chlorophyll- und Blattwassergehalt und damit deren Gesundheitszustand bestimmen.

Sentinel-2 liefert dazu auch Informationen über den Blattflächenindex. Dieser ist einer der Schlüsselgrößen für die Abschätzung der Biomasse und der damit verbundenen Verdunstungsraten und der Absorption von Kohlendioxid. So lässt sich zum Beispiel abschätzen, wie viel Wasser überhaupt den Boden erreicht und für die Pflanzen verfügbar oder schon vorher durch Verdunstung verloren ist.

Landfläche der Erde begrenzt 

Der Leitgedanke hinter dem Copernicus-Programm ist ein recht pragmatischer Ansatz: Die Landfläche des blauen Planeten bleibt konstant bei 149 Quadratkilometern. Die Weltbevölkerung aber wächst stetig. Somit muss eine ständig abnehmende landwirtschaftliche Nutzfläche immer mehr Menschen auf der Erde mit Nahrungsmitteln versorgen. Um diesen Spagat zu bewältigen, sollen die Satellitendaten Politikern und Behörden eine Planungsgrundlage geben. 

Geplante Missionsdauer beträgt sieben Jahre

Für dieses Ziel haben sich im Projekt Sentinel-2 die ESA, die Europäische Kommission und verschiedene Partner aus Industrie und Dienstleistern zusammengetan. Der Satellit wurde von 60 Partnern unter der Führung von Airbus Defence and Space in Immenstadt bei Friedrichshafen entwickelt und gebaut.

Sieben Jahre lang sollen die Instrumente an Bord der Sentinel-2-Satelliten die Erde beobachten. Die Ressourcen der Satelliten sind aber so ausgelegt, dass die Augen der Sentinel-2-Satelliten danach noch fünf weitere Jahre auf die Erde und ihre Vegetation zwischen 84 Grad nördlicher und 56 Grad südlicher Breite schauen können.

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Von Detlef Stoller
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