Optik des deutsch-brasilianischen CO2Image-Satelliten
Kohlenstoffdioxid (CO2) und Methan (CH4) sind die beiden wichtigsten von Menschen freigesetzten Treibhausgase und zwei der Hauptursachen des Klimawandels. Ein großer Teil dieser Treibhausgasemissionen stammt aus sogenannten Punktquellen: Dazu gehören im Bereich CO2etwa einzelne Kohle- oder Gaskraftwerke sowie Industrieanlagen und im Bereich CH4 Abfalldeponien oder Anlagen der Öl- und Gasförderung. Speziell kleine und mittlere Punktquellen, aus denen der größte Teil der Treibhausgasemissionen dieser Anlagen stammt, lassen sich bisher nicht unabhängig überwachen. In diese Lücke stößt die deutsch-brasilianische Satellitenmission CO2Image. Sie soll in Zukunft solche Punktquellen vom Weltraum aus beobachten und ihre Emissionen bestimmen.
Dazu nimmt der CO2Image-Satellit beispielsweies ein Bild eines Kraftwerks und seiner Abgasfahne von oben auf. Das Bild wird im infraroten Bereich des Spektrums aufgenommen, in dem CO2 und CH4 sichtbar sind. Dazu wird das Sonnenlicht, das die Atmosphäre und die Abgasfahne des Kraftwerks durchquert hat, mit einem hochauflösenden Spektrographen aufgefangen. Der Spektrograph erzeugt ein Bild mit einer Auflösung von 50×50 m² am Boden. Das gesamte Bild erfasst ein Gebiet von 50×50 km² und alle dort vorhandenen CO2– und CH4-Quellen.
Das Exponat zeigt den Aufbau von COSIS, dem Spektrographen der CO2Image-Mission. Über ein System hochpräziser Spiegel wird das Licht auf einen Detektor mit rund 1.000×1.000 Pixeln abgebildet und dabei in seine räumlichen und spektralen Anteile zerlegt. Dabei zeichnet der Spektrograph gleichzeitig immer nur eine Zeile des Bildes auf. Das vollständige Bild mit etwa 1.000 Zeilen entsteht, indem der ganze Satellit so gedreht wird, dass diese Bildzeile schrittweise über die Erdoberfläche verschoben wird. Der ganze Vorgang dauert etwa 90 Sekunden.
CO2Image ist eine gemeinsame Mission mehrerer DLR-Institute und der brasilianischen Raumfahrtagentur INPE. Dabei stellt das DLR die Nutzlast COSIS und INPE die Satellitenplattform P100 zur Verfügung. Die Daten werden gemeinsam von Forschenden beim DLR und INPE ausgewertet und danach der Öffentlichkeit frei zur Verfügung gestellt.
Link:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Physik der Atmosphäre
Institut für Weltraumforschung
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
Institut für Methodik der Fernerkundung
Raumflugbetrieb und Astronautentraining
E-Mail contact-dlr@DLR.de
