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Integrated Standard Imager for Earth Observation Microsatellites

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Revolutionäre Mikrosatellitenbilder mit Auflösung bis auf den Meter genau

Das in Spanien angesiedelte Start-Up SATLANTIS hat eine neue kleine optische Kamera entwickelt, die Bilder mit einer Auflösung von weniger als einem Meter aufnehmen kann – eine bemerkenswerte technische Leistung für einen Mikrosatelliten mit weniger als 80 kg Masse.

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Auf dem Markt für Erdbeobachtung herrscht große Nachfrage nach hochauflösenden und qualitativ hochwertigen Bilddaten. Das Angebot an solchen Daten ist aber nur gering. Mithilfe finanzieller Förderung durch die EU für das iSIM-Projekt konnte SATLANTIS eine innovative Technologie für Mikrosatelliten mit weniger als 80 kg Gewicht und hoher Nutzdatenlast entwickeln . „Wir nennen sie iSIM Payloads. Das sind miniaturisierte optische Bildgeber, die so konstruiert sind, dass sie eine hohe räumliche Auflösung erreichen können, nämlich bis auf den Meter genau. Durch ihre kompakte Größe, geringe Masse (unter 15 kg), kurze Lieferzeit (fünfmal schneller) und geringere Produktionskosten (fünfmal günstiger) haben sie gegenüber den aktuellen maßgeschneiderten bildgebenden Systemen auf dem Markt einen eklatanten Vorteil“, erklärt Projektkoordinatorin María Dasí.

Winzige Bauteile bilden die Kamera

„Die bildgebende iSIM Payload-Technologie beantwortet ein zentrales Problem der Raumfahrtindustrie: wie sich kritische Bauteile für die Raumfahrt miniaturisieren und standardisieren lassen, ohne deren Leistung einzuschränken“, ergänzt Dasí. Diese Aspekte wirken sich sowohl für die Herstellung als auch für den Start direkt auf die Kosten und die Entwicklungsdauer aus und lassen Satellitendaten besser zugänglich werden. Die Hauptbestandteile des iSIM Payload lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: das optomechanische System sowie das Subsystem für Elektronik und Steuerung. Das optomechanische System ist ein binokulares Teleskop, das aus zwei identischen optischen Kanälen besteht. Es ist zum einen so konstruiert, dass seine optische Leistungsfähigkeit unter Weltraumbedingungen optimal wird, und hat zum anderen die geringstmögliche Masse, um die Kosten beim Start zu senken. Das Subsystem für Elektronik und Steuerung kombiniert eigens entwickelte Technologie mit handelsüblichen Bauteilen. Das fortschrittliche elektronische Subsystem enthält eine leistungsfähige Zentraleinheit, die die Nutzlast steuert, die Daten verarbeitet und die Kommunikation übernimmt. Außerdem besteht es aus zwei modernen handelsüblichen Detektoren, die eine schnelle Bilderzeugung ermöglichen.

Die wichtigsten Anwendungen

Die Mikrosatelliten-Bildtechnik von SATLANTIS wird in einer niedrigen Umlaufbahn um die Erde platziert, um dort qualitativ hochwertige Bilder und Daten aus dem All für eine große Bandbreite verschiedener Anwendungen zu sammeln. Hochauflösende Bilder sind besonders zur Überwachung kritischer Infrastruktur wie zum Beispiel bei Diebstahl an Ölfernleitungen, zur Erkennung illegaler oder gefährlicher Aktivitäten in Grenzregionen oder zur Bewertung des tatsächlichen Ausmaßes von Naturkatastrophen geeignet. Außerdem lassen sie sich in der Präzisionslandwirtschaft nutzen, um den Anbau zu optimieren, oder zur Erkennung und Standortbestimmung von Kunststoffabfällen in den Ozeanen. Die hochauflösenden Satellitenbilder werden äußerst kostengünstig sein. „Aktuell liefert der Markt den Endnutzern multispektrale Bilddaten mit einer Auflösung von etwa einem Meter, deren Preis pro Quadratkilometer im zweistelligen Bereich liegt. Wir wollen diese Kosten deutlich senken und Bilder für Centbeträge anbieten“, so Juan Tomás, CEO von SATLANTIS.

Demonstration der Technologie

Der Start der iSIM ist für 2020 vorgesehen. SATLANTIS hat für die Demonstrationsmission mit Space BD vertraglich vereinbart, dass dafür auf der Internationalen Raumstation (ISS) die Experimentplattform i-SEEP der Exposed Facility des japanischen Experimentier-Moduls „Kibo“ genutzt werden kann. Damit wird erstmals eine Technologie, die nicht aus Japan stammt, mit Hilfe von i-SEEP demonstriert. Mithilfe des kommerziellen Nutzungsprogramms der japanischen Raumfahrtbehörde (JAXA) wird Space BD SATLANTIS die orbitale Demonstration ermöglichen, damit es als Anbieter von Nutzungsdiensten für die ISS seine Produktentwicklung vorantreiben kann. Im Vergleich zu traditionellen Kameras stellt das iSIM-Instrument in Sachen Leistung, Volumen und Kosten eine deutliche Verbesserung dar und macht SATLANTIS im Bereich Nutzdatenlast in der Erdbeobachtung zum Marktführer.

Schlüsselbegriffe

iSIM, SATLANTIS, Erdbeobachtung, hohe Auflösung, hochauflösend, Nutzdatenlast, Bilder, Mikrosatellitenbilder, Mikrosatellitenaufnahmen, Space BD, niedrige Erdumlaufbahn, niedriger Orbit

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