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Rückführung des Hyperspektralsatelliten zur Erdfernerkundung EnMAP

23.08.2019

Die OBCA neben dem Transferstandard RTS montiert auf dem Translationssystem in der RBCF2 der PTB.

In der PTB wurde die Referenzstrahlungsquelle des Hyperspektralsatelliten zur Erdfernerkundung EnMAP im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm mit hoher Auflösung kalibriert um die langfristige Vergleichbarkeit und Rückführung seiner globalen Messdaten aus dem geobiologischen, ‑chemischen und ‑physikalischen Bereich sicherzustellen.

Das „Environmental Mapping and Analysis Program“ (EnMAP) ist eine deutsche Satellitenmission mit einer Hyperspektralkamera zur globalen Erdfernbeobachtung (http://www.enmap.org). Ihr Ziel ist es, auf der Basis von orts- und spektral hochaufgelösten Datensätzen im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm, Umweltdaten im geobiologischen, ‑chemischen und ‑physikalischen Bereich zu messen, um z.B. präzise Informationen über Landbedeckung, Biodiversität, Wasserqualität und Rohstoffe und damit auch Aussagen über Folgen des Klimawandels und lokalen Umweltkatastrophen zu erhalten.

Zur radiometrischen und spektralen Rückführung der mit dem „Hyper Spectral Imager“ (HSI) gemessenen Spektraldaten dient an Bord des Satelliten eine Kombination aus einem Solarreflektor und einer zusätzlichen Referenzstrahlungsquelle. Diese Referenzstrahlungsquelle, die sogenannte “On-Board Calibration Assembly” (OBCA) soll insbesondere die radiometrische und spektrale Stabilität des HSI während der Dauer der Mission gewährleisten.

In der PTB wurde die Strahldichte der Referenzstrahlungsquelle spektral und ortsaufgelöst bestimmt. Hierbei musste eine radiometrische Messunsicherheit von 2% bei einer spektralen Auflösung von 0.1 nm im gesamten Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm erreicht werden. Um die kritischen Betriebsdauerbegrenzungen (40 h für die Halogenlampen und 100 h für die LED der OBCA) einzuhalten, hat die PTB ein Kalibrierverfahren entwickelt, welches auf dem spektralen Vergleich zu einem radiometrischen Transferstandard (RTS) basiert. Für die Kalibrierung wurde die neue „Reduced Background Calibration Facility 2“ (RBCF2) genutzt. Der RTS selbst ist auf Primärnormale der PTB rückgeführt. Sowohl das Qualifikations- wie das Flugmodell des OBCA konnten im Rahmen der geforderten Unsicherheiten erfolgreich kalibriert werden.

Ansprechpartner:

C. Monte, 7.32, E-Mail: Opens window for sending emailChristian.Monte(at)ptb.de