Quelle: OHB SE 21. Juni 2023.

Bremen/Freiburg, 21. Juni 2023. Das von OHB unterstützte Technologie-Startup constellr hat von der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA einen mehrjährigen Millionenauftrag erhalten. Im Rahmen der Vereinbarung wurde die von constellr erdachte Satellitenkonstellation HiVe (High-Precision Versatile Ecosphere Monitoring) als sogenannte „beitragende Mission“ für das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus ausgewählt. Konkret soll constellr zukünftig hochauflösende Infrarotbilder aus dem Weltall liefern. Diese Daten erlauben Rückschlüsse auf den Wasserbedarf und den allgemeinen Gesundheitszustand von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen. Dadurch können Symptome von Trockenstress und Nährstoffmängel frühzeitig erkannt und durch den gezielten Einsatz von künstlicher Bewässerung und Düngemitteln behoben werden, bevor es zu stärkeren Schäden kommt. Dieses Vorgehen ermöglicht den sparsameren Einsatz von wertvollen Ressourcen und trägt zur globalen Ernährungssicherheit bei.

Die OHB System AG realisiert am Standort Oberpfaffenhofen im Auftrag von constellr die ersten beiden Nutzlasten für die HiVe-Konstellation. Die technologisch anspruchsvollen Instrumente kombinieren einen VTIR-Sensor (thermisches Infrarot) mit vier Aufnahmekanälen mit einem VNIR-Sensor (sichtbares und nahes Infrarot). Nach Fertigstellung der Konstellation sollen der Wasserbedarf und die Wasserverfügbarkeit für jedes Feld auf der Erde ständig überwacht werden können.

Der Start der ersten beiden Satelliten ist für 2024 geplant.

Über constellr
constellr ist ein deutsches Deeptech-Startup aus Freiburg, welches an der Schnittstelle von Fernerkundung und Landwirtschaft agiert. Als Ausgründung der Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung widmet sich constellr der Unterstützung der globalen Ernährungssicherheit in Zeiten des Klimawandels. Gestützt auf eine proprietäre Weltrauminfrastruktur mit einzigartiger Sensortechnologie bietet constellr weltweites, präzises und feldgenaues Wassermonitoring und Gesundheitsmonitoring für landwirtschaftliche Nutzpflanzen an.

Über OHB System
Die OHB System AG ist eines der führenden Raumfahrtunternehmen Europas und das größte Tochterunternehmen des börsennotierten Technologiekonzerns OHB SE, der europaweit knapp 3.000 Mitarbeiter:innen beschäftigt. Mit Hauptsitz in Bremen und einem weiteren starken Standort in Oberpfaffenhofen bei München hat die OHB System AG mehr als 40 Jahre Erfahrung mit der Entwicklung von High-Tech-Lösungen für die Raumfahrt und weitere Anwendungsfelder. Das Portfolio an Produkten und Dienstleistungen reicht dabei von der Realisierung von Satellitensystemen für Erdbeobachtung, Navigation, Telekommunikation und Aufklärung über die Ausarbeitung und Umsetzung von Missionen zur Erforschung des Weltalls bis hin zur Entwicklung von Systemen für die astronautische Raumfahrt.

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Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft 25. Mai 2023.

25. Mai 2023 – Wasser wird zunehmend knapper. Eine neuartige Satellitentechnologie, die in Form eines Prototyps mit dem Namen »LisR« bereits auf der Internationalen Raumstation ISS erprobt wurde, ermöglicht es künftig, Pflanzen bedarfsgerecht zu bewässern und einen nachhaltigen Umgang mit der lebenswichtigen Ressource sicherzustellen. Für diese Entwicklung erhält ein Team aus Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie der beiden Spin-offs constellr GmbH und SPACEOPTIX GmbH den Fraunhofer-Preis »Technik für den Menschen und seine Umwelt«.

In Deutschland sind wir es gewohnt, ausreichend Wasser zur Verfügung zu haben. Künftig jedoch dürfte die lebenswichtige Ressource knapp werden – schließlich geht der Weltklimarat davon aus, dass infolge des Klimawandels die Intensität und Häufigkeit von Dürren weiter zunehmen. Darüber hinaus wächst die Weltbevölkerung immer weiter: Bis 2050 werden Schätzungen zufolge knapp zehn Milliarden Menschen auf der Erde leben – Menschen, die mit Nahrungsmitteln versorgt werden müssen. Eine Herausforderung, wenn man bedenkt, dass aktuell etwa 70 Prozent unseres Trinkwassers für Bewässerung genutzt werden. Besonders besorgniserregend: 60 Prozent davon werden durch übermäßige Bewässerung verschwendet.

Geleitet durch die Gründungsidee der constellr GmbH entwickelten die Forschenden des Fraunhofer EMI, des Fraunhofer IOF sowie der Unternehmen constellr und SPACEOPTIX – beides Ausgründungen dieser Institute – die Infrarotkamera LisR, kurz für »Longwave infrared sensing demonstratoR«. Nach erfolgreicher Demonstration auf der internationalen Raumstation ISS sollen die Erkenntnisse der LisR-Mission als Grundlage für eine Satelliten-Konstellation genutzt werden – eine Satelliten-Konstellation, mit der sich künftig aus dem Orbit die Landoberflächentemperatur messen und die Bewässerung auf den tatsächlichen Bedarf abstimmen lässt. Schon ab 2026 könnten sich auf diese Weise jährlich 180 Milliarden Tonnen Wasser und 94 Million Tonnen CO₂ einsparen lassen, während die globale Ernte durch eine gezieltere Versorgung der Pflanzen um bis zu vier Prozent steigen könnte. Dies entspräche zusätzlicher Nahrung für über 350 Millionen Menschen. Für ihre Entwicklung des Technologie-Demonstrators LisR werden Clemens Horch vom Fraunhofer EMI, Dr. Henrik von Lukowicz vom Fraunhofer IOF, Cassi Welling von der constellr GmbH und Dr. Matthias Beier von der SPACEOPTIX GmbH mit dem Fraunhofer-Preis »Technik für den Menschen und seine Umwelt« 2023 ausgezeichnet.

Messung der realen Landtemperatur
Doch wie ermöglicht es die Technologie, solche großen Mengen an Wasser und CO₂ einzusparen? »Von einem Satelliten aus behält die Technologie die Erdoberfläche im Blick und detektiert die von dort ausgesandte Infrarotstrahlung – also die Wärmestrahlung«, erläutert Welling. »Während andere Lösungen lediglich die Landoberflächentemperatur modellieren, messen wir die Temperatur des Blätterdachs oder der Landoberfläche der Vegetation direkt. Auf diese Weise können wir eine genaue Bewertung von Wasserverfügbarkeit gegenüber Wasserbedarf vornehmen und Stress früher als je zuvor erkennen.« Über die Bewertung lässt sich damit auch auf den Bewässerungszustand der Pflanzen schließen: Sind die Pflanzen nicht ausreichend mit Wasser versorgt, verdunstet weniger Wasser über ihre Blätter – die Temperatur steigt. Die Wärme an bestimmten Stellen des Ackers kann Landwirtinnen und Landwirten daher einen direkten Anhaltspunkt geben, wo Bewässerung nötig ist und wo nicht.

Elementar für die Entwicklung des Technologie-Demonstrators war das Zusammenspiel der verschiedenen Partner mit ihren sich ergänzenden Expertisen. Während das Fraunhofer IOF die kompakte und leicht zu integrierende Optik für das Kameramodul entwickelte, fertigte SPACEOPTIX die dafür nötige Freiform-Spiegeloptik in Nanometer-Präzision. Die Forschenden des Fraunhofer EMI wiederum steuerten ein patentiertes Messverfahren bei, mit dem sich aus den Kameraaufnahmen die präzise Oberflächentemperatur bestimmen lässt. Die Missionsplanung sowie die Auswertung der Daten übernahm die constellr GmbH.

Test auf der Internationalen Raumstation ISS
Um die neue Technologie unter Realbedingungen zu testen, entwickelten die Forschenden den Demonstrator. Im Frühjahr und Sommer 2022 wurde dieser auf der Internationalen Raumstation ISS erprobt – eine große Ehre. »Von der ISS aus konnten wir etwa zehn Millionen Bilder aufnehmen, mit einer Auflösung von rund 80 Metern«, freut sich Horch. Aufbauend auf diesem Erfolg plant constellr, bis zum Jahr 2028 mit 16 Kleinsatelliten alle 24 Stunden die Temperatur der Landoberfläche überall auf der Erde mit täglicher Frequenz und einer Auflösung von mehr als 50 Metern präzise zu messen. So kann vom Weltraum aus die optimale Bewässerung von Agrarflächen unterstützt werden.

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Quelle: OHB SE 14. Dezember 2022.

Bremen/Freiburg, 13. Dezember 2022. Die OHB System AG, ein Tochterunternehmen der Raumfahrt- und Technologiegruppe OHB SE, hat den Auftrag erhalten, die ersten beiden Nutzlasten für die Mikrosatellitenkonstellation des Freiburger Startups Constellr zu realisieren. Die Satellitenkonstellation, die auf den Namen HiVe (High-Resolution Vegetation) getauft wurde, soll in den Orbit gebracht werden, um räumlich hochaufgelöste Messungen der Temperatur der Landoberfläche zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kombinieren die Nutzlasten der Satelliten ein VTIR-Instrument (thermisches Infrarot) mit vier Aufnahmekanälen mit einem VNIR-Sensor (sichtbares und nahes Infrarot). Aus den gewonnenen Daten können Rückschlüsse auf den Wasserbedarf und den allgemeinen Gesundheitszustand von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen gezogen werden. Dadurch können Symptome von Trockenstress und Nährstoffmängel frühzeitig erkannt und durch den gezielten Einsatz von künstlicher Bewässerung und Düngemitteln behoben werden, bevor es zu stärkeren Schäden kommt. Dieses Vorgehen erlaubt den sparsameren Einsatz von wertvollen Ressourcen und hilft dabei, die Landwirtschaft nachhaltiger zu machen. Der Start des ersten Mikrosatelliten mit einer von OHB entwickelten Nutzlast ist für das Jahr 2024 geplant.

Wasser wird zum knappen Gut
Durch den Klimawandel wird Wasser zu einer immer knapperen Ressource – auch in Gebieten, die in der Vergangenheit kaum von Dürren betroffen waren. In Verbindung mit der stetig wachsenden Weltbevölkerung hat dies direkte Auswirkungen auf die globale Ernährungssicherheit. Das bedeutet, dass das verfügbare Wasser so sparsam und effektiv wie möglich genutzt werden muss.

Um einen nachhaltigeren Umgang mit Wasser zu erreichen, arbeitet Constellr seit mehreren Jahren an einem weltraumgestützten Überwachungssystem. Mit der geplanten Konstellation von Mikrosatelliten sollen zukünftig der Wasserbedarf und die Wasserverfügbarkeit für jedes Feld auf der Erde ständig überwacht werden können. Die Daten sollen über eine cloudbasierte Plattform zur Verfügung gestellt werden, um Präzisionslandwirtschaft, ein temperaturabhängiges Pflanzengesundheitsmanagement, Ertragsprognosen und ein nachhaltiges Ressourcenmanagement zu ermöglichen.

„Wir haben die Mission von Constellr von Anfang an voll unterstützt“, sagt Stefan Föckersperger, Director Earth Observation bei OHB in Oberpfaffenhofen. „Wir freuen uns, dass wir nun unsere Expertise in der Entwicklung von technologisch anspruchsvollen Instrumenten für die Erdbeobachtung nutzen können, um bereits 2024 die ersten beiden Satelliten der geplanten Konstellation ins All zu bringen.“

Max Gulde, Gründer und CEO von Constellr, stimmt dem zu: „Wir freuen uns, unsere langjährige Zusammenarbeit mit OHB weiter zu festigen und mit einem so erfahrenen und etablierten Unternehmen zusammenzuarbeiten.“

Martin Podehl, OHB-Projektleiter für die Entwicklung der Nutzlasten, freut sich auf die technische Herausforderung: „Wir sind entschlossen, die optischen Nutzlasten rechtzeitig zu realisieren, um den Business Case von Constellr mit hochwertigen Daten zu unterstützen.“

Über Constellr
Constellr ist ein deutsches Deeptech-Startup aus Freiburg, welches an der Schnittstelle von Fernerkundung und Landwirtschaft agiert. Als Ausgründung der Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung widmet sich Constellr der Unterstützung der globalen Ernährungssicherheit in Zeiten des Klimawandels. Gestützt auf eine proprietäre Weltrauminfrastruktur mit einzigartiger Sensortechnologie bietet Constellr weltweites, präzises und feldgenaues Wassermonitoring und Gesundheitsmonitoring für landwirtschaftliche Nutzpflanzen an.

Über OHB System
Die OHB System AG ist eines der führenden Raumfahrtunternehmen Europas und das größte Tochterunternehmen des börsennotierten Technologiekonzerns OHB SE, der europaweit knapp 3.000 Mitarbeiter*innen beschäftigt. Mit Hauptsitz in Bremen und einem weiteren starken Standort in Oberpfaffenhofen bei München hat die OHB System AG mehr als 40 Jahre Erfahrung mit der Entwicklung von High-Tech-Lösungen für die Raumfahrt und weitere Anwendungsfelder. Das Portfolio an Produkten und Dienstleistungen reicht dabei von der Realisierung von Satellitensystemen für Erdbeobachtung, Navigation, Telekommunikation und Aufklärung über die Ausarbeitung und Umsetzung von Missionen zur Erforschung des Weltalls bis hin zur Entwicklung von Systemen für die astronautische Raumfahrt.

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Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF.

Jena / Freiburg im Breisgau / 8. November 2021 – Gemeinsam haben Forschende aus Jena und Freiburg ein neuartiges Spiegelteleskop für den Einsatz auf der Internationalen Raumstation ISS entwickelt. Die Erkenntnisse, die das Messinstrument dort in Zukunft liefern wird, sollen unter anderem Antworten auf den Klimawandel liefern und eine effiziente Nutzung von Wasser in der Landwirtschaft ermöglichen. Im Februar 2022 wird das Instrument seine Reise ins Weltall antreten. Gefördert wurde die Entwicklung des Teleskops vom »Digital Innovation Hub Photonics«, einer thüringischen Initiative zur Förderung von Gründungsvorhaben im Bereich Optik und Photonik.

Der Klimawandel stellt uns vor riesige Herausforderungen. Der Umgang mit der Ressource Wasser ist eine davon. Um in Zukunft ein ressourcenschonenderes Wirtschaften, insbesondere in der Landwirtschaft, zu ermöglichen, haben die Fraunhofer-Institute für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF aus Jena und das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, aus Freiburg gemeinsam mit den Unternehmen SPACEOPTIX und ConstellR – beides Ausgründungen aus der Fraunhofer-Gesellschaft – ein neuartiges Spiegelteleskop entwickelt. Das Teleskop ist Teil eines Messinstruments, das von der Internationalen Raumstation ISS aus künftig den Wasserkreislauf unseres Planeten vermessen wird. Dabei wird mithilfe einer Thermalinfrarotkamera die Landoberflächentemperatur der Erde vermessen. Das Messinstrument ist der Vorläufer einer Konstellation von sogenannten Mikrosatelliten, die in naher Zukunft noch umfangreichere Daten liefern sollen.

Neue Satellitenbilder liefern Antworten auf den Klimawandel
Satellitenbilder spielen schon heute eine große Rolle, wenn es darum geht, Informationen über die Ökosphäre unseres Planeten zu sammeln – und ihre Bedeutung wächst immer weiter: Diese aus dem All gewonnenen Daten geben beispielsweise Aufschluss über seine Geologie, Wetterphänomene oder landwirtschaftliche Produktionszyklen. Neue, aussagekräftige und vielfältige Daten aus der Erdbeobachtung sind durch die schwer vorhersagbaren Effekte des Klimawandels mittlerweile unverzichtbar, um Vorhersagen über beispielsweise Ernteerträge frühzeitig und zuverlässig treffen zu können.

Um solch aktuelle und genaue Informationen mit hoher räumlicher Auflösung und zeitlicher Abdeckung zu erhalten, werden globale und lokale Daten daher in naher Zukunft durch Schwärme von Satelliten, sogenannte Satellitenkonstellationen, gewonnen. Die Größe einer Satellitenkonstellation bewegt sich dabei zwischen zehn bis einigen Hundert baugleichen Satelliten.

Für eine kostengünstige Realisierung dieser Konstellationen wird ein Schwarm aus sehr kleinen Satelliten, sogenannte Mikrosatelliten von der Größe etwa eines Schuhkartons, bestehen. Diese sind dank der fortschreitenden Miniaturisierung der notwendigen Technik leistungs- und widerstandsfähig.

Enge Kooperation der Fraunhofer-Institute mit ihren Spin-offs
Mit der Realisierung einer Satellitenkonstellation im thermalen Infrarotspektrum hat sich das Freiburger Start-up ConstellR GmbH, eine Ausgründung aus dem Fraunhofer EMI, das Ziel gesetzt, eine relevante Lücke in der Erdbeobachtung zu schließen: »In diesem Spektralbereich lässt sich die Oberflächentemperatur als Schlüsselvariable in der Beschreibung unserer Umwelt sehr genau vermessen«, erklärt Marius Bierdel, CTO der ConstellR GmbH. »Dieses Wissen kann eingesetzt werden, um etwa den Wasserbedarf von Nutzpflanzen in der Landwirtschaft zu überwachen und damit genaue Ernteertragsvorhersagen zu treffen.«

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie wird, im ersten Schritt auf dem Weg zur geplanten Konstellation, die ConstellR-Technologie im Frühjahr 2022 auf der Internationalen Raumstation ISS eingesetzt. Unter anderem wird während der Mission der optische Teil des Messinstruments, bestehend aus einem Metallspiegelteleskop mit Freiformspiegeln, demonstriert. Das Teleskop wurde in Kooperation der Fraunhofer-Institute EMI und IOF sowie ihren Ausgründungen ConstellR GmbH und SPACEOPTIX GmbH realisiert.

Das Design des opto-mechanischen Teleskops wurde am Fraunhofer IOF entwickelt. »Das Institut verfügt über einen großen Erfahrungsschatz in der Entwicklung von Hochleistungsoptiken für den Einsatz im Weltraum«, sagt Dr. Matthias Beier, CEO der SPACEOPTIX GmbH. »Die Herstellung der Spiegel, der Teleskopstruktur sowie der mechanischen Strukturbauteile der opto-mechanischen Gesamtnutzlast erfolgte derweil in unseren eigenen Fertigungsräumlichkeiten. Als Spin-off des Fraunhofer IOF haben wir uns auf die Serienfertigung von Metalloptiken für Weltraumapplikationen spezialisiert.«

Gefördert wurde das Vorhaben zur Entwicklung des Teleskops vom Pilotprojekt »Digital Innovation Hub Photonics« (DIHP), einer vom Freistaat Thüringen geförderten Initiative zur Förderung von Gründungsvorhaben im Bereich Optik und Photonik. Der Leiter des DIHP, Dr. Sebastian Händschke, sagt: »Diese Kooperation und das nun vorliegende Ergebnis sind ein sehr gutes Beispiel für die Intention des DIHP und der Zusammenarbeit mit Ausgründungen.« Die beiden Start-ups ConstellR und SPACEOPTIX hatten beim zweiten Elevator Pitch des DIHP im Januar 2020 je 50 000 Euro Forschungsbudget gewonnen, welches nun für die Entwicklung des Freiformspiegelteleskops am Fraunhofer IOF eingesetzt wurde.

Von Jena nach Freiburg nach Texas – weiter ins Weltall
Nach erfolgreicher Integration und optischer Charakterisierung konnte das Teleskop im September 2021 in Jena an das Fraunhofer EMI und die Firma ConstellR übergeben werden.

Nach dem Transport nach Freiburg werden nun elektronische Komponenten sowie ein Detektor montiert und das gesamte Messinstrument Tests unterzogen. Der Transport zum Startort nach Houston in Texas, USA, ist für November 2021 geplant, bevor das Instrument dann am 19. Februar 2022 mit Flug NG-17 auf die Internationale Raumstation ISS fliegen wird.

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• **ISS** Forschung und Forschungseinrichtungen

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Quelle: OHB SE.

Bremen/Freiburg. Die OHB Venture Capital GmbH, als strategische Investmentfirma des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB SE, investiert in das Start-up ConstellR, das eine Satellitenmission zur Ernährungssicherung auf der Erde realisieren möchte. Das Freiburger Start-up wird eine Konstellation von Mikrosatelliten ins All schicken, welche die thermische Infrarotstrahlung der Erdoberfläche scannt und kartographiert. Die gewonnenen Daten ermöglichen, Wasserstress in Pflanzen frühzeitig zu erkennen und darauf aufbauend eine präzise Bewässerungspraxis umzusetzen. In der Landwirtschaft kann der Wasserverbrauch so deutlich gesenkt und gleichzeitig die Nahrungsmittelproduktion pro Hektar gesteigert werden. Dies ist unter anderem deshalb von großer Bedeutung für unsere Gesellschaft, da der Klimawandel in Zukunft zu immer häufigeren Dürreperioden und größeren Dürregebieten führen wird. Das globale Bevölkerungswachstum steigert zusätzlich den Bedarf an sauberem Wasser und Nahrungsmitteln. „Wir sind von dieser Mission vollkommen überzeugt und wollen sie zu einem großen Erfolg bringen“, sagt Egbert Jan van der Veen, Geschäftsführer von OHB Venture Capital.

Neben der reinen Finanzinvestition durch die OHB Venture Capital haben OHB und ConstellR auch eine Kooperationsvereinbarung zur Entwicklung der optischen Nutzlast, sowie zur Entwicklung einer marktbezogenen Aufbereitung der erfassten Daten unterzeichnet. „Wir freuen uns sehr über den Beginn dieser Zusammenarbeit, die einen wichtigen Schritt darstellt, um OHB einerseits als Keyplayer für kommerzielle optische Nutzlasten zu etablieren und andererseits einen Beitrag bei der Entwicklung der weiterführenden Anwendungen zu leisten“, ergänzt Sebastien Tailhades, Domain Manager Erdbeobachtung bei OHB.

Ein eingespieltes Team
Das Zentrum für Optik und Wissenschaft von OHB in Oberpfaffenhofen arbeitet bereits seit längerer Zeit eng mit den Gründern von ConstellR, die eine Ausgründung des Fraunhofer Ernst-Mach-Instituts sind, zusammen. „Nach Jahren der erfolgreichen Zusammenarbeit mit OHB und dem großen beidseitigen Engagement auf Arbeitsebene freue ich mich nun, einen so außerordentlich starken Technologiepartner an Bord zu haben. Mit Blick auf die Verbindung von Tradition und Innovation, von Spitzentechnologie und Agilität könnte ich mir keinen besseren Partner als OHB wünschen, um unsere Vision zu verwirklichen“, betont Dr. Max Gulde, CEO von ConstellR.

Zentrum für Optik und Wissenschaft von OHB mit an Bord
Die Partner haben bereits gemeinsam an einigen der primären Technologien für die Mission gearbeitet. Dazu gehört beispielsweise ein optisches Freiform-Teleskop, das eine thermische Kartierung der Erdoberfläche mit hoher Auflösung und Temperaturgenauigkeit selbst von kleinen Satelliten aus ermöglichen wird. „Mit der Kooperation von ConstellR und OHB ist ein großer Schritt in Richtung zur Realisierung der Mission erfolgt. Jetzt haben wir die Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit der innovativen Technologien, die wir in den letzten Jahren entwickelt haben, unter Beweis zu stellen“, sagt Markus Erhard, Leiter Optische Systeme bei der OHB System AG.

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Quelle: Ernst-Mach-Institut (EMI).

Freiburg – 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.

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• **ISS** Raumlabor Columbus

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