Kompsat3a: erste Farbfotos mit 1 Meter Auflösung

Seit 112 Tagen fliegt der koreanische Kompsat3a-Satellit nun in 528 Kilometern Höhe um die Erde – „und die Auswertung der ersten Bilder zeigt uns, dass die elektronische Kamera-Einheit präzise arbeitet“, sagt Dr. Andreas Eckardt vom Deutschen Zentrum für Luft– und Raumfahrt (DLR).

Der Satellit mit einem hochauflösenden optischen Instrument sowie einer Infrarot-Fähigkeit an Bord startete am 25. März 2015 um 23:08 Uhr mitteleuropäischer Zeit und gehört zu einem Satellitenprogramm des Korea Aerospace Research Institute (KARI). Das DLR-Institut für Optische Sensorsysteme entwickelte die Fokalebene sowie den Fokussierungsmechanismus des optischen Kanals bei. „Wir sorgen unter anderem dafür, dass die Aufnahmen die richtige Schärfe haben.“

Mehrzweck-Satellit für Fotos aus dem All

Bereits bei dem Vorläufer-Modell Kompsat3 war das DLR im Unterauftrag beteiligt, nun ist es erstmals direkter Vertragspartner der KARI. Der „Korean Multi Purpose Satellite“ kann bei seinen Überflügen etwa ein Meter große Objekte am Boden erkennen – und sieht damit bereits besser als Vorgänger Kompsat3 (1,4 Meter). Zudem verfügt er über eine Kamera im mittleren Infrarotbereich, die in Dunkelheit rund zehn Meter große Objekte erkennen kann.

Eingesetzt werden kann Kompsat3a beispielsweise für die Schiffsdetektion, aber auch bei der Erfassung von „Hot spots“, also Hochtemperaturereignisse. „In der Kombination von Infrarot- und visuellen Aufnahmen mit hoher Auflösung können dadurch exaktere Aussagen getroffen und mögliche Fehlalarme herausgefiltert werden“, erläutert DLR-Projektleiter Dr. Andreas Eckardt. Die Satellitendaten werden zudem auch in Deutschland verarbeitet und verwendet. „Kompsat3a kann täglich bis zu 150.000 Quadratkilometer abdecken, während er mit sieben Kilometern in der Sekunde um die Erde kreist.“

Nationale und internationale Aufgaben

Seine Erfahrungen im Bereich der optischen Sensoren bringt das DLR-Institut für Optische Systeme bereits in verschiedenen Programmen wie der OPSIS-Satelliten-Mission der italienischen Raumfahrtagentur ASI, aber auch in Kooperationen mit der Industrie für den nationalen und internationalen Markt ein. „Dabei kommt es auf höchste Präzision an“, betont DLR-Wissenschaftler Eckardt. Vor allem bei der Erdbeobachtung mit Satelliten in niedrigen Erdumlaufbahnen und Flugzeugen sind die am DLR entwickelten Sensoren und Systeme im Einsatz. Dazu gehören Entwicklungen der Echtzeitdatenverarbeitung, der Fokalebenen-Technologie, der Echtzeitkalibrierung und der Sensorsignalverarbeitung sowie die Beteiligung an der Entwicklung von Kleinsatelliten.

Kompsat3a-Satellitenaufnahme: Die „Palmeninsel“ Dubai. Diese Aufnahme des Kompsat3a-Satelliten zeigt die künstliche „Palmeninsel“ in Dubai. Rechts im Bild ist am Ufer das Hotel Burj Al Arab Jumeirah mit seiner segelförmigen Architektur, das inoffiziell auch als 7 Sterne Hotel beschrieben wird, erkennbar. Die hohe Auflösung von 0,5 Metern GSD (Ground Sampling Distance) ist mit den Bildern der WorldView-Satelliten vergleichbar. 

Der südkoreanische Han-Fluss: Anhand der exakten Abbildung in allen Richtungen der Eisenbahnbrücken über den südkoreanischen Han-Fluss können die Wissenschaftler des DLR erkennen, wie exakt die Kamera des Kompsat3a-Satelliten arbeitet. Selbst die gerade einmal 50 Zentimeter breiten Querverstrebungen der Brücke wurden im Überflug mit einer Geschwindigkeit von ca. sieben Kilometern in der Sekunde präzise aufgenommen. Die Falschfarben vor den Autos (oben rechts im Bild) entstehen durch die schrittweise spektrale Auflösung des Scheinwerferlichts.

Satellitenaufnahme von Seoul: Diese Kompsat3a-Satellitenaufnahme von Seoul wurde im mittleren Infrarotkanal (5 Meter Ground Sampling Distance) aufgenommen. Der Satellit fliegt dabei in 528 Kilometern Höhe mit einer Geschwindigkeit von circa sieben Kilometern in der Sekunde über die Erdoberfläche.

Wärmeeinleitungen in Seouls Hauptfluss: In der Verarbeitung eines Seoul-Bildes im mittleren Infrarotkanal zeigen sich beispielsweise Wärmeeinleitungen in den Hauptfluss oder besonders aufgeheizte Plätze in dunklerem Violett. Dies ermöglicht zum Beispiel für die Stadtplanung, Thermoflüsse in urbanen Gebieten zu erkennen. Selbst Schiffe sind aus über 500 Kilometern Höhe als kleine Punkte am Fluss-Ufer am Tag und in der Nacht zu erkennen.

Bilder: KARI