Lexikon der Fernerkundung

GLAS

Engl. Akronym für Geoscience Laser Altimeter System; Hauptinstrument auf NASAs seit 2009 inaktiven und 2010 abgestürzten Satelliten ICESat. Seine Aufgabe war die Vermessung der Landtopographie, somit auch der Eis/Schneeoberflächen, sowie die Ermittlung von Wolkenoberflächen und von Aerosolwolkenhöhen.

Dazu musste das Instrument die Zeit genau messen, die ein kurzer Laserlichtpuls benötigt, um zum reflektierenden Objekt zu gelangen und zum Satelliten zurückzukehren.

Obwohl Vermessungsingenieure routinemäßig Laserverfahren einsetzen, bestand die Herausforderung für den ICESat darin, die Messungen 40 Mal pro Sekunde von einer Plattform aus durchzuführen, die sich mit 26.000 km pro Stunde bewegte. Darüber hinaus befand sich ICESat 600 km über der Erde, und gleichzeitig mussten die genauen Positionen des Satelliten im Weltraum und des Laserstrahls auf der darunter liegenden Oberfläche bestimmt werden. Das GLAS-Instrument auf ICESat musste genau messen, wie lange es dauert, bis die Photonen eines Lasers die Atmosphäre durchqueren, von der Oberfläche oder den Wolken reflektiert wurden, durch die Atmosphäre zurückkehren, sich im GLAS-Teleskop sammeln und Photonendetektoren auslösten.

Nach der Halbierung der Gesamtlaufzeit und der Anwendung von Korrekturen für die Lichtgeschwindigkeit durch die Atmosphäre wurde die Entfernung vom ICESat zum Laser-Fußabdruck auf der Erdoberfläche bekannt. Beim Abfeuern von jedem Puls, sammelte ICESat Daten, um mit Hilfe von GPS-Empfängern (Global Positioning System) zu berechnen, wo genau er sich im Weltraum befand. Der Winkel, in dem der Laserstrahl relativ zu den Sternen und zum Erdmittelpunkt zeigt, wurde mit einem in GLAS integrierten Sternensensor (star tracker) genau gemessen. Die Daten über die Entfernung zum Laser-Fußabdruck auf der Oberfläche, die Position des Satelliten im Weltraum und die Ausrichtung des Lasers werden kombiniert, um die Höhe und die Position jedes gemessenen Punktes auf der Erde zu berechnen.

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