Quelle: OHB SE 22. Juni 2023.

Kista, 22 Juni 2023. OHB Sweden AB, ein Tochterunternehmen des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, und Thales Alenia Space, einer der führenden großen Systemintegratoren in Europa und Hauptauftragnehmer, haben Verträge über Entwicklung, Fertigung, Integration, Test und Lieferung von Antriebssubsystemen für die beiden Copernicus-Missionen CHIME und ROSE-L unterzeichnet. Das Copernicus-Programm wird von der Europäischen Union und der ESA finanziert.

OHB Sweden wurde von Thales Alenia Space als Unterauftragnehmer für Entwicklung, Integration, Test und Lieferung von Monopropellant-Antriebssubsystemen für zwei der neuen Missionen des von der EU und der ESA finanzierten Copernicus Sentinel Expansion Programms, CHIME und ROSE-L, ausgewählt. Die entsprechenden Verträge wurden jetzt unterschrieben und beziehen sich auf zwei Satelliten für jede Mission, mit einer Option für jeweils einen dritten. OHB Sweden setzt damit eine Reihe von erfolgreichen Umsetzungen von Antriebssubsystemen für ESA-Missionen wie Solar Orbiter (Start 2020), Biomass, Euclid und PLATO fort.

Die Satelliten des ursprünglichen Copernicus-Sentinel-Programms (Sentinel 1-6) tragen eine Vielzahl von Nutzlasten, zum Beispiel bildgebende Radar- und Multispektralinstrumente für die Land-, Meeres- und Atmosphärenüberwachung. Die Daten der Copernicus Sentinels, die von der ESA entwickelt werden, fließen in die Copernicus-Dienste ein, die dazu beitragen, Herausforderungen wie zunehmende Urbanisierung, Ernährungssicherheit, steigende Meeresspiegel, schwindendes Polareis, Naturkatastrophen und natürlich den Klimawandel zu bewältigen.

Mit Blick auf die Zukunft werden sechs Sentinel-Erweiterungsmissionen entwickelt, die auf die EU-Politik eingehen und Lücken im Bedarf der Copernicus-Nutzer schließen sollen.

CHIME – Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment
CHIME wird ein einzigartiges abbildendes Spektrometer für den sichtbaren bis kurzwelligen Infrarotbereich an Bord haben, um routinemäßige hyperspektrale Beobachtungen durchzuführen. Diese ermöglichen ein Management von Rohstoffen sowie nachhaltige Landwirtschaft mit Schwerpunkt auf Bodeneigenschaften, mineralischen Ressourcen und landwirtschaftlichen Dienstleistungen, einschließlich Ernährungssicherheit und Biodiversität. Die Mission wird die Beobachtungen von Copernicus Sentinel-2 ergänzen.

ROSE-L – Copernicus L-Band-Radar mit synthetischer Apertur
Die Mission ROSE-L (Radar Observing System for Europe – L-Band) wird mit Hilfe eines Radars mit synthetischer Apertur im L-Band die Überwachung der Bodenfeuchtigkeit, die Kartierung der Bodenbedeckung, die Unterscheidung von Pflanzentypen und -gesundheit, die Analyse von Waldbedeckung, den Ausbau von Präzisionslandwirtschaft, die Überwachung der Meere sowie die Charakterisierung natürlicher und anthropogener Gefahren ermöglichen. Darüber hinaus wird die Mission zur operativen Überwachung der Kryosphäre und der Polarregionen beitragen, einschließlich der Kartierung des Meereises und der Überwachung des Landeises.

Christelle Bogaarts (Managerin des CHIME-Programms bei Thales Alenia Space): „Thales Alenia Space baut seit Jahren eine Zusammenarbeit mit OHB auf. OHB ist ein wichtiger Partner im Copernicus-Programm, insbesondere bei CHIME, wo OHB in Oberpfaffenhofen für das Instrument und OHB Sweden für das Antriebssubsystem verantwortlich ist. Diese neuen Copernicus-Missionen werden den Weg zu erweiterten, verbesserten und neuen Diensten ebnen, die eine Weltneuheit darstellen und eine Antwort auf die großen Herausforderungen sind, denen sich unser Planet und seine Bürger in naher Zukunft stellen müssen.“

Benoit Mathieu (Geschäftsführer von OHB Sweden): „Mit diesen neuen Verträgen beweist OHB Sweden erneut, dass wir ein zuverlässiger Lieferant von Antriebssubsystemen für Thales Alenia Space und die ESA sind. OHB Sweden ist ein Partner bei drei Copernicus-Missionen: CHIME, ROSE-L und CO2M. Wir sind stolz darauf, Teil dieses Programms zu sein, das es der Menschheit ermöglichen wird, unsere Erde zu erhalten.“

Über OHB Sweden
OHB Sweden ist ein Anbieter von kompletten Raumfahrtmissionen, Satelliten und Subsystemen für Raumfahrzeuge. Mit mehr als 30 Jahren nachweislichem Erfolg bei einer Vielzahl von Raumfahrtmissionen im niedrigen und geostationären Orbit sowie bei Raumfahrzeugen für interplanetare Missionen hat sich OHB Sweden einen erstklassigen Ruf für die Bereitstellung zuverlässiger und innovativer Lösungen für seine Kunden erworben. Die Kernkompetenzen von OHB Sweden liegen in den Bereichen Kleinsatelliten, AOCS und Antriebssubsysteme.

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• OHB-System

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Quelle: DLR 21. Juni 2022.

21. Juni 2022 – Unter dem Motto „Copernicus. digital. nachhaltig.“ werden beim „Nationalen Forum für Fernerkundung und Copernicus“ mit rund 800 Teilnehmenden in Berlin vom 21. bis zum 23. Juni 2022 praxisnahe Anwendungsbeispiele aus dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm Copernicus vorgestellt, Herausforderungen diskutiert und Visionen für künftige Einsatzmöglichkeiten des Satellitennetzwerks aufgezeigt. Neben den Nutzungsmöglichkeiten für öffentliche Einrichtungen werden auch Forschungsergebnisse und privatwirtschaftliche Anwendungen präsentiert. „Copernicus liefert Daten, die für den Umwelt- und Klimaschutz unerlässlich sind. Darüber hinaus fließen die Copernicus-Daten zum Beispiel in die Entwicklung Digitaler Zwillinge ein“, betont Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Das diesjährige Motto ‚Copernicus, digital, nachhaltig‘ greift die Schwerpunkte der amtierenden Bundesregierung auf und verdeutlicht, wie relevant Erdbeobachtung sowohl für die digitale Gesellschaft als auch für das Monitoring der Treibhausgas-Emissionen sowie für die Unterstützung der gesetzten Klima- und Nachhaltigkeitsziele ist“, so Dr. Pelzer weiter.

Das Nationale Copernicus-Forum wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR gemeinsam mit dem Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), dem Bundesministerium des Innern und für Heimat (BMI), dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) sowie dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) organisiert. Es hat sich zu einer Leuchtturmveranstaltung für Erdbeobachtungs-Anwendungen entwickelt.

Copernicus für den digitalen Aufbruch
Ein Blick in die Zukunft: Es ist der 21. Juni 2030 im Stadtplanungsamt Bonn. Die tagesaktuellen Satellitendaten werden automatisch und in Echtzeit in den Digitalen Zwilling der Stadt gespielt. Sobald neue Informationen ankommen, werden sie direkt und automatisiert verarbeitet. Der Digitale Zwilling entsteht aus tausenden verschiedenen Satelliten-, Verkehrs-, Stadt-, Klima- und Umweltdaten, auf die die gesamte Stadtverwaltung freien Zugriff hat. Künstliche Intelligenz unterstützt den Auswertungsprozess. Manuelle Bearbeitung ist nicht erforderlich, denn die Experten überwachen nur die Modellintegrität.

Mit VR-Brillen treffen sich die Stadtplaner nachmittags am Rhein, um sich die Auswirkungen eines potenziellen Hochwassers in 3D anzuschauen. Durch Anpassung der Regenmengen und Temperatur sehen sie in Echtzeit, wie sich der Wasserstand verändert und wie hoch die Überflutungen sein werden. Dazu erhalten sie Informationen zur Eintrittswahrscheinlichkeit, welche Gebiete wie lange betroffen wären und welche gezielten Maßnahmen getroffen werden sollten. Wird so die Verwaltung in zehn Jahren aussehen? Oder ist das doch noch eine ferne Utopie? Welchen Beitrag Copernicus leisten kann, um zukünftige Bedürfnisse und Herausforderungen in einer modernen Verwaltung bestmöglich zu beantworten, ist unter anderem Thema des diesjährigen „Nationalen Forums für Fernerkundung und Copernicus“.

Monitoring der Klima- und Nachhaltigkeitsziele
Satellitendaten sind eine elementare Grundlage, um den Klimawandel und dessen Folgen sichtbar und messbar zu machen. Das europäische Copernicus-Programm leistet hierzu einen zentralen Beitrag. Durch das operationelle Monitoring der Erdoberfläche und der Atmosphäre schafft es eine wissenschaftlich fundierte Grundlage für politische Entscheidungen.

Eine wesentliche Rolle wird hierbei auch der deutsche Hyperspektralsatelliten EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program) spielen, der am 1. April 2022 gestartet ist. Die Mission liefert hochqualitative Aufnahmen in über 242 Spektralkanälen für ein nachhaltiges Landwirtschafts- und Biodiversitätsmanagement. Die Methoden und Anwendungen, die mit EnMAP entwickelt werden, fließen in die Nutzungsvorbereitung der Copernicus-Hyperspektralmission CHIME ein. Diese sogenannte Sentinel Expansion-Mission soll gegen Ende des Jahrzehnts starten und Anwendungen im Bereich Umweltschutz, Pflanzengesundheit und Ertragsvorhersagen unterstützen.

Beim Copernicus Forum beschäftigen sich gleich mehrere Beiträge mit diesem Themenkomplex. Neben Fortschritten bei der Erfassung von Stadtgrün wird auch der Einsatz von Fernerkundungsdaten für eine nachhaltige Gestaltung der Landwirtschaft sowie die Potenziale von EnMAP für das Umweltmonitoring beleuchtet.

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• Copernicus (früher GMES)

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Quelle: Universität Trier.

5. August 2021 – Teile der Fichtenwälder des Nationalparks Hunsrück-Hochwald hat der Borkenkäfer bereits in Kahlflächen und Geisterwälder verwandelt. Während im Kerngebiet des Nationalparks eine ungestörte Ausbreitung des Borkenkäfers toleriert wird, soll in den Randbereichen verhindert werden, dass er auf angrenzende Wälder übergreift und sie schädigt. Wissenschaftler der Universität Trier erforschen nun, ob sich das Aufkommen des Borkenkäfers (Buchdrucker) mithilfe satellitengestützter Fernerkundung erfassen lässt. Das Kooperationsprojekt der Universität Trier mit dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und dem Nationalparkamt ist Teil einer europaweiten Kampagne der Weltraumagenturen NASA und ESA.

„Der Buchdrucker befällt fast ausschließlich Fichten, die darauf unter anderem durch Veränderungen in den Nadeln reagieren. Diese Reaktion wollen wir nutzen und herausfinden, ob sich aus dem Reflexionssignal, das von Fichtennadeln aufgezeichnet werden kann, Informationen über das Stadium und über die Verbreitung des Borkenkäfers erfassen lassen“, erläutert Dr. Johannes Stoffels von der Universität Trier das Ziel der Grundlagenforschung.

Erfolg im letzten Versuch
Mithilfe von Satellitensignalen aus dem Weltall zu erspähen, wo und wie sich der nur zwei bis drei Millimeter große Borkenkäfer in den Fichten des Hochwalds ausbreitet, stellt die Trierer Wissenschaftler vor eine anspruchsvolle Aufgabe. Entscheidende Dienste leistet hierbei ein von NASA und ESA zur Verfügung gestelltes und mit hochauflösenden Instrumenten ausgerüstetes Spezialflugzeug. Die in Zürich stationierte Maschine stand den Nationalpark-Forschern nur zwei Tage zur Verfügung. Die Flugmission und damit das gesamte Forschungsprojekt drohten mehrfach zu scheitern – erst an schlechtem Wetter und später an einem Flugverbot. Im letzten Versuch konnte das Flugzeug zumindest einen Streifen des ursprünglich vorgesehenen Gebiets des Nationalparks überfliegen.

„Die Datenqualität ist glücklicherweise hervorragend und ausreichend für unsere Forschung“, so Johannes Stoffels. Auf Basis der aus dem Spezialflieger übermittelten Daten nahmen die zeitgleich auf dem Boden operierenden Forscher und Nationalpark-Ranger Proben aus indizierten Bäumen in unterschiedlichen Befallsstadien. Die Proben werden nun in Laboren analysiert, parallel dazu bereitet die NASA die beim Flug erhobenen Daten auf. Voraussichtlich im Herbst wird das Forschungsteam um Dr. Martin Schlerf (LIST) mit der wissenschaftlichen Auswertung beginnen können.

Ein großer Schritt
Sollte es mit Mitteln der Fernerkundung gelingen, sowohl die Ausbreitung des Borkenkäfers als auch das jeweilige Stadium des Befalls großflächig zu erkennen, wäre dies für das Monitoring und die Kontrolle der Käferausbreitung ein großer Schritt vorwärts. Nicht nur in Deutschland, sondern europaweit ist der Borkenkäfer zu einem massiven Problemfall geworden. Eine entscheidende Voraussetzung für die Eindämmung der Borkenkäfer-Verbreitung ist, den Befall möglichst früh zu erkennen und betroffene Bäume aus dem Wald zu entnehmen. Die Fernerkundung könnte hierzu deutlich präzisere und umfassendere Analysen liefern, als dies mit der derzeitigen aufwendigen und lückenhaften Beobachtung vom Boden aus möglich ist.

Mit diesem Projekt setzen die Universität Trier, das Luxembourg Institute of Science and Technology und das Nationalparkamt Hunsrück-Hochwald ihre langjährige Kooperation und gemeinsamen wissenschaftlichen Arbeiten fort. Die Forschung im Nationalpark wird von Jan Rommelfanger und Hans-Joachim Brusius vom Nationalparkamt Hunsrück-Hochwald koordiniert und begleitet. Das Spezialflugzeug wurde im Rahmen der Copernicus Erweiterungsmission CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment) zur Verfügung gestellt.

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• Erdbeobachtung – Diskussion

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Quelle: DLR.

Informationen von Erdbeobachtungssatelliten haben große Vorteile: Sie sehen unsere Welt mit ihren verschiedenen Instrumenten aus der „Vogelperspektive“ und haben dadurch einen idealen Überblick. Gleichzeitig überfliegen sie regelmäßig in kürzesten Abständen dieselben Areale, wodurch sehr lange Zeitreihen mit hervorragender räumlicher Abdeckung entstehen und sich somit ganz neue Möglichkeiten des Monitorings anbieten. Dank der Sentinel-Satelliten des europäischen Copernicus-Programms lassen sich zum Beispiel Algenmengen und Trübstoffgehalte des 536 Quadratkilometer großen Bodensees ideal aus dem All überwachen. Dies ist eine wichtige Aufgabe, denn durch die Dynamik im Ökosystem und den Rhein als Zu- und Abfluss ändern sich laufend diese Werte des größten deutschen Binnengewässers. „Durch die regelmäßigen Satellitenüberflüge und daran anschließende Datenauswertung sind zahlreiche, wesentliche Umweltinformationen vom gesamten Beobachtungsgebiet an jeder gewünschten Stelle nahezu aktuell und auf einen Blick verfügbar. Diesen Vorteil haben auch die zuständigen Landesumweltämter erkannt und uns auf dem Nationalen Forum für Fernerkundung und Copernicus 2018 angesprochen, ob sie diesen Datenschatz nicht künftig für ihre Arbeit nutzen können. So ist die Idee zu den beiden Leuchttürmen Binnengewässer‘ undGrünlandmonitoring‘ entstanden. Heute leisten sie einen signifikanten Beitrag zum Natur-, Umwelt- und Klimaschutz in Deutschland“, erklärt Dr. Walther Pelzer, DLR-Vorstand und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR.

Stille Wasser sind detailtief
Wie warm und wie trüb ist das Wasser in unseren Seen und Talsperren? Wie viele Algen sind vorhanden und sind auch gefährliche Cyanobakterien (Blaualgen) darunter? Wie gut ist die Wasserqualität von sensiblen Wasserressourcen wie zum Beispiel unseren Trinkwassertalsperren oder an öffentlichen Badestellen? Alle diese Fragen können Copernicus-Satelliten aus dem Weltraum beantworten und damit zur Klärung der Schlüsselfrage beitragen: Wie gesund sind unsere Binnengewässer wirklich? Diese Frage nach dem ökologischen Zustand und den Schadstoffkonzentrationen lässt sich nur – wie von der EG-Wasserrahmenrichtlinie gefordert – ganzheitlich und unter Einbeziehung von biologischen, hydromorphologischen und chemisch-physikalischen Eigenschaften beantworten. Damit gibt diese Richtlinie den rechtlichen Rahmen für die Wasserpolitik der Europäischen Union vor und richtet diese stärker auf eine nachhaltige und umweltverträgliche Wassernutzung aus.

„Die klassische Gewässerüberwachung ist noch immer mit enormem Aufwand versehen und benötigt umfangreiche Personal- und Laborressourcen“, sagt Karsten Rinke vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Magdeburg. „Wir sind deshalb überzeugt, dass die Nutzung der Fernerkundung einen enormen Schritt nach vorne bedeutet und die Überwachung von wesentlich mehr Gewässern und in besserer zeitlicher Abdeckung erlaubt“, betont Rinke weiter. Bisher wird die Fernerkundung von den zuständigen Behörden nur punktuell und exemplarisch eingesetzt. Insgesamt sollen 100 Binnengewässer im Leuchtturmprojekt „Erfassung der Wasserqualität und Wasserflächenausdehnung von Binnengewässern durch Fernerkundung“ (BIGFE) beobachtet werden, um die Möglichkeiten und Grenzen der Satellitendaten auszuloten und eine länderübergreifende, abgestimmte Datenbereitstellung zu erarbeiten.

Dauergrünes Deutschland
Rund die Hälfte der Fläche Deutschlands ist von Landwirtschaft geprägt. Davon ist nach Ackerland das sogenannte Dauergrünland die zweithäufigste Nutzungsform und stellt damit einen beachtlichen Teil des Potenzials für den Erhalt der Biodiversität bereit. Denn Dauergrünland kann mehr als der Hälfte aller in Deutschland vorkommenden Tier- und Pflanzenarten eine Heimat bieten. Vor allem weniger intensiv bewirtschaftetes Dauergrünland leistet hier einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt und erbringt darüber hinaus eine Vielzahl an „Dienstleistungen“ für unseren Naturhaushalt. So sorgt zum Beispiel die ganzjährige Vegetationsdecke für mehr Kapazität der natürlichen Wasserspeicher und verhindert gleichzeitig Bodenerosion. Darüber hinaus schützt Grünland als Nähr- und Schadstoffpuffer unsere Gewässer und ist durch die Anreicherung von Humus ein klimastabilisierender Kohlenstoffspeicher. Doch dieser wichtige Schutzraum ist bedroht.

Denn immer mehr Flächen des Dauergrünlands werden intensiviert, in Siedlungsgebiete und Verkehrstrassen oder in Äcker umgewandelt. Mit dem Verlust dieser Lebensräume für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten werden zunehmend auch andere Ökosysteme geschädigt – zum Beispiel durch ausbleibende oder stark verringerte Bestäubung – Stichwort Insektensterben. „Leider wissen die Landesumweltämter über die Ausdehnung und den ökologischen Zustand von Dauergrünland außerhalb von Naturschutzgebieten aber viel zu wenig“, betont Dr. Dirk Hinterlang, Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV-NRW), Projektkoordinator von „CopGruen“. „Fernerkundung ist ganz praktisch die einzige Möglichkeit, diese Wissenslücken zu schließen.“ Mit dem Leuchtturmprojekt „CopGruen“ werden wie bei BIGFE die Möglichkeiten und Grenzen der Satellitendaten ausgelotet und bundesweit nutzbare Dienste entwickelt, die den Arbeitsablauf in den Landesumweltämtern modernisieren, unterstützen und effizienter gestalten.

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• OHB: Realisierung von Nutzlasten für CHIME (19. November 2020)
• DLR: Copernicus – Start frei für sechs neue Missionen (1. Juli 2020)

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• Copernicus (früher GMES)

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Quelle: OHB SE.

Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen des Technologie- und Raumfahrtkonzerns OHB SE, wird im Unterauftrag von Thales Alenia Space die Nutzlast für die beiden Satelliten der Erdbeobachtungsmission CHIME realisieren. Der entsprechende Vertrag wurde heute unterschrieben. CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging Mission) ist ein Teil des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus und soll durch Hyperspektralanalysen der Erdoberfläche dazu beitragen, dass natürliche Ressourcen verantwortungsvoll und nachhaltig genutzt werden. Der Gesamtwert des Auftrags für OHB beläuft sich auf knapp 259 Millionen Euro.

Copernicus: Das zweite große europäische Raumfahrtprogramm
Copernicus ist neben Galileo das zweite große europäische Raumfahrtprogramm und stellt eine unabhängige Infrastruktur für die Erdbeobachtung bereit. Die von Messeinrichtungen an Land, zu Wasser, in der Luft und im Weltraum gesammelten Daten dienen in erster Linie der Überwachung von Umwelt und Klima, helfen aber auch bei der Bewältigung von Naturkatastrophen und liefern Antworten in Bezug auf sicherheitsrelevante Fragen. Finanziert wird das Programm von der Europäischen Union EU und der Europäischen Weltraumorganisation ESA.

Spektraler Fingerabdruck der Erdoberfläche
Bei CHIME handelt es sich um eine Mission, die das bisher von Copernicus-Sentinel-2 gesammelte Datenmaterial um detaillierte Analysen der Erdoberfläche ergänzen soll. Zu diesem Zweck bestehen die Instrumente der CHIME-Satelliten aus bildgebenden Spektrometern, die im Bereich des sichtbaren Lichts bis zum kurzwelligen Infrarot (400 bis 2.500 nm) arbeiten. Mit derartigen Instrumenten kann ein kontinuierliches Spektrum und damit eine Art „spektraler Fingerabdruck“ von Objekten aufgenommen werden. Dadurch können beispielsweise verschiedene Arten von Vegetation und unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten anhand ihrer charakteristischen Absorptions- und Reflexionseigenschaften differenziert werden. Auch eine Überwachung des Gesundheitszustandes von Vegetation wird möglich. Das Datenmaterial soll verwendet werden, um die verantwortungsvolle Nutzung natürlicher Ressourcen und die nachhaltige Landwirtschaft voranzutreiben. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Gewährleistung der Ernährungssicherheit der Bevölkerung und dem Erhalt der Biodiversität.

Nicht die erste Hyperspektralnutzlast
Die Instrumente für CHIME werden bei der OHB System AG im bayrischen Oberpfaffenhofen bei München entwickelt und gebaut. Als Hauptauftragnehmer für die CHIME-Nutzlast wird die OHB System AG ein ganzes Team weiterer europäischer Unternehmen koordinieren. Einer der industriellen Partner ist dabei das italienische Raumfahrt- und Verteidigungsunternehmen Leonardo S.p.A., das an seinem Standort in Florenz mehrere wichtige Teile der CHIME-Instrumente fertigen wird. Sowohl der OHB-Standort Oberpfaffenhofen als auch Leonardo in Florenz haben bereits Erfahrung mit der Entwicklung hochkomplexer Hyperspektralnutzlasten: So wurde das Instrument für den deutschen Hyperspektralsatelliten EnMAP in Oberpfaffenhofen gefertigt, während das Hyperspektralinstrument für den italienischen Satelliten PRISMA von Leonardo am Standort Florenz realisiert wurde. „Es ist ein großer Erfolg für OHB am Standort Oberpfaffenhofen ein weiteres großes europäisches Instrument entwickeln und bauen zu können“, betont Christoph Bartscher, bei OHB Projektleiter für die Entwicklung der CHIME-Instrumente. „Es ist ein wichtiges Zeichen der ESA für das Vertrauen in OHB und unsere Kompetenz. Außerdem freuen wir uns, einen wichtigen Beitrag für die europäische Erdbeobachtung leisten zu dürfen.“

Der Start des ersten CHIME-Satelliten ist für 2028 geplant.

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• Copernicus (früher GMES)

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Quelle: DLR.

Sie sind das Herzstück von Copernicus, des größten europäischen Erdbeobachtungsprogramms: Die Sentinel-Satelliten liefern bereits heute zuverlässig und kontinuierlich riesige Datenmengen über den Zustand von Klima, Vegetation und Ozeanen. Nun kommen sechs weitere „Erdwächter“, die so genannten High-Priority Candidate Missions (HPCM), hinzu. „Auf der Ministerratskonferenz Space 19+ in Sevilla im November 2019 hat Deutschland die Weichen für ein starkes Engagement in der europäischen Raumfahrt gestellt“, erklärt Dr. Walther Pelzer, Vorstand für das Raumfahrtmanagement im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und zuständig für das deutsche ESA-Engagement. „Nun werden deutsche Raumfahrtakteure maßgeblich am Ausbau der weltweit leistungsstärksten Weltrauminfrastruktur zur Bereitstellung globaler Umweltinformationen beteiligt sein.“ Denn am 1. Juli 2020 hat die Europäische Weltraumorganisation ESA Entwicklungsaufträge über 2,5 Milliarden Euro für die Entwicklung und den Bau der HPCM-Satelliten vergeben, rund 800 Millionen Euro – das sind etwa 30 Prozent – gehen an Raumfahrtunternehmen in Deutschland.

Investitionen in die ESA-Programme stützen die nationale Raumfahrtbranche
Im Rahmen der ESA-Ministerratskonferenz im November 2019 hatte Deutschland rund 3,3 Milliarden Euro für zukünftige Raumfahrtprogramme gezeichnet und wurde mit fast 23 Prozent stärkster Beitragszahler der ESA. Allein die Investitionen im Bereich Erdbeobachtung waren auf 720 Millionen Euro erhöht worden. „Diese Investitionen fließen nun in Form von Aufträgen nach Deutschland zurück“, so DLR-Vorstand Walther Pelzer. „Besonders erfreulich ist dabei nicht nur die Stärkung der Raumfahrtindustrie insgesamt, sondern vor allem das mit rund 24 Prozent sehr hohe Auftragsvolumen für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), die das Rückgrat der Raumfahrtbranche in Deutschland bilden.“

Mehr als 1.000 High-Tech-Arbeitsplätze in der Hardware-Entwicklung werden durch den Ausbau von Copernicus für Jahre gesichert und die internationale Führungsrolle, die Deutschland in der Erdbeobachtung hat, sichergestellt. Im Rahmen von Copernicus werden zudem innovative Dienste und Technologien entwickelt, die neue Möglichkeiten für kommerzielle Anwendungen – etwa im Bereich „Big Data“ – liefern und somit vielfältige Chancen auch für Startup-Unternehmen aus der Raumfahrtbranche bieten.

Klima- und Umweltschutz als globale Herausforderung
„Bereits heute helfen uns die umfangreichen Copernicus-Daten dabei, Antworten auf die globalen Herausforderungen durch Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Umweltprobleme zu finden“, erläutert Dr. Jörn Hoffmann, Programmleiter für Copernicus im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn. „Die Informationen sind außerdem Grundlage für zahlreiche Dienste und Anwendungen in Bereichen wie Umweltschutz, Landwirtschaft, Verkehr und Katastrophenhilfe.“ Pro Tag stellt das Copernicus-System eine Datenmenge von rund 25 Terabyte zur Verfügung, was in etwa der Datenkapazität von 1.000 Blu-Ray-Discs entspricht. Würde man diese Discs aufeinanderstapeln, hätte man nach einem Jahr einen Turm dreimal so hoch wie der Kölner Dom. Die sechs neuen Copernicus-Missionen sollen das Erdbeobachtungssystem noch leistungsfähiger machen und seine Anwendungsmöglichkeiten erweitern.

Hier die neuen Missionen im Überblick:

• Die Mission CO2M soll mit Hilfe von Infrarot-Instrumenten die Konzentration von Kohlendioxid, Methan und Stickstoffdioxid in der Atmosphäre messen und dabei zwischen vom Menschen verursachten Treibhausgasen und natürlichen Quellen unterscheiden. Damit hilft CO2M, die Erreichung der Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu überwachen. Hauptauftragnehmer ist die OHB SE mit Sitz in Bremen.
• Ziel von LSTM (Copernicus Land Surface Temperature Monitoring) ist es, die Temperatur der Landoberfläche zu messen. Dies ist vor allem für landwirtschaftliche Anwendungen von Interesse, da sich durch die Oberflächentemperatur die Menge der Verdunstung ermitteln lässt. Dies unterstützt landwirtschaftliche Anwendungen und großräumiges Wassermanagement, aber auch Dürren können besser vorhergesagt und der Wüstenbildung besser entgegengewirkt werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind das Aufspüren und Überwachen von Bränden.
• CRISTAL (Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter) soll die Mächtigkeit von Eismassen in Arktis und Antarktis ermitteln sowie die Dicke der Eisschicht auf den Ozeanen messen. So liefert die Mission unter anderem einen wichtigen Beitrag zur Vorhersage von Meeresspiegeländerungen. Hauptauftragnehmer ist Airbus in Friedrichshafen.
• CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radiometer) beobachtet die Eisbedeckung und Oberflächentemperatur der Meere. Die Daten finden in der Klimaforschung ebenso Anwendung wie bei den operationellen Eisdiensten für maritime Anwendungen. Wichtigster deutscher Industriepartner ist die HPS GmbH in München.
• Die ROSE-L-Mission klassifiziert die Bedeckung der Landoberfläche und kann den Gehalt an Feuchtigkeit in Böden ebenso ermitteln wie Bodensenkungen. Aber auch polare Eisschilde und die Ausdehnung von Meereisflächen können mit ROSE-L erfasst werden. Die Mission unterstützt Anwendungen im Bereich der Land- und Forstwirtschaft sowie maritime Dienste. Haupt-Beteiligte in Deutschland sind Airbus in Friedrichshafen und das DLR in Oberpfaffenhofen.
• Die Mission CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging Mission) soll eine bildgebende Spektroskopie der Landoberfläche durchführen. Dies unterstützt Anwendungen in der Landwirtschaft – etwa durch Aussagen zu Pflanzengesundheit oder Ertragsvorhersagen, im Umweltschutz, oder bei der Gewinnung mineralischer Rohstoffe. Wichtigster deutscher Industriepartner ist OHB in Oberpfaffenhofen.

Weitere deutsche Industriepartner sind beteiligt:

• Die AIM Infrarotmodule GmbH (Heilbronn) liefert den Thermaldetektor für LSTM.
• Die Invent GmbH (Braunschweig) baut Strukturelemente für verschiedene Missionen.
• Optics Balzers Jena liefert verschiedene Filter für etliche der Missionen.
• Rockwell Collins Deutschland (Heidelberg) und Astro Feinwerktechnik (Berlin) stellen die Drallräder für vier der sechs Missionen.
• Die Spacetech GmbH (Immenstaad) soll Solarpanele für mehrere Missionen bereitstellen.
• Tesat Spacecom (Backnang) soll Teile der KA- und S-Band Kommunikationstechnik für verschiedene Missionen liefern.
• Die ZARM Technik AG (Bremen) wird Teile der Lageregelung (Magnetometer, Magnettorquer) für alle sechs Missionen zur Verfügung stellen.

Copernicus – das europäische Erdbeobachtungsprogramm
Copernicus ist ein Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union (EU), das sie in Partnerschaft mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) umsetzt. Es dient der Sammlung und Auswertung von Fernerkundungsdaten der Erde. Die Daten werden von Behörden, Unternehmen, der Wissenschaft und interessierten Bürgern genutzt. Speziell für Copernicus wurden bislang sechs Satellitenfamilien entwickelt, die sogenannten Sentinels („Wächtern“), welche den Zustand von Erde und Atmosphäre erfassen und somit wichtige Daten zu Klimaschutz, nachhaltiger Entwicklung, humanitärer Hilfe und ziviler Sicherheit liefern. Ergänzt werden die Satelliten-Daten durch Messgeräte am Boden, in der Luft und in Gewässern. Den Betrieb der insgesamt 20 Umweltsatelliten übernehmen die Europäische Weltraumorganisation ESA und die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten, EUMETSAT. In Deutschland ist das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) federführend für Copernicus verantwortlich. Das DLR Raumfahrtmanagement in Bonn begleitet die Implementierung des Programms in Deutschland.

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• Copernicus (früher GMES)

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