Lexikon der Fernerkundung

Lightning Imaging Sensor (LIS)

Abbildender Sensor zur Aufspürung und Lokalisierung von Blitzen in den Tropen aus einer Höhe von 350 km. Der kleine und hochentwickelte LIS befand sich an Bord des Satelliten der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Er beobachtete Tag und Nacht jegliche Art von Blitzen, deren räumliches Auftreten und diente

Der LIS war dazu ausgelegt, sturmbedingte Blitze in einem großen Ausschnitt (600 x 600 km) der Erdoberfläche aufzuspüren. Der TRMM-Satellit flog mit einer Geschwindigkeit von 7 km/sec und erlaubte es dem LIS auf diese Weise, jeden Punkt der Erde oder jeder Wolke 90 sec lang bei einem Überflug zu beobachten. Diese Zeit reichte aus, um die Blitzhäufigkeit der meisten Stürme abzuschätzen.

Die Umlaufbahn des TRMM-Satelliten hatte eine Neigung von 35 Grad. Demzufolge konnte das mitgeführte LIS-Instrument Blitzaktivität beobachten, wo sie am häufigsten auftritt: zwischen 35° S und 35° N.

Das Instrument zeichnete Ort und Zeitpunkt des Auftretens eines Blitzes auf und maß die abgestrahlte Energie. Das Weitwinkelobjektiv von LIS war kombiniert mit Hochgeschwindigkeits-CCDs. Ein Real Time Event Processor (RTEP) innerhalb der Elektronikeinheit half bei der Erkennung eines Blitzes auch bei Tageslicht. Der RTEP entfernte das störende Hintergrundsignal des Tageslichts und ermöglichte das Aufspüren von schwach erkennbaren Blitzen mit 90-prozentiger Zuverlässigkeit.

In den 1990er Jahren wurden zwei LIS-Instrumente gebaut, eines für die Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) und ein Ersatzinstrument, das über 20 Jahre lang in einem Regal lag. Eine Zusammenfassung der beiden Plattformen macht die Unterschiede deutlich. Das TRMM-LIS war vom Start im Jahr 1997 bis April 2015 über 17 Jahre lang erfolgreich im Einsatz. Das Ersatz-LIS wurde im Februar 2017 auf der Internationalen Raumstation (ISS) platziert.

Eine Zusammenfassung der beiden Plattformen verdeutlicht die Unterschiede.

LIS on ISS

Zusätzlich zu dem Lightning Imaging Sensor, der an Bord der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) mitflog, wurde ein Ersatzexemplar im Februar 2017 für eine zweijährige, inzwischen bis 2023 erweiterte Mission zur Beobachtung der globalen Blitzaktivitäten zur International Space Station (ISS) geschickt. LIS on ISS verlängert nicht nur den Bestand der 17-jährigen Blitzbeobachtungen in den Tropen von der TRMM aus, sondern zusätzlich die Beobachtung in höhere Breiten bis zu 55° N und S erweitern, die für TRMM nicht erreichbar waren. Dies wird ermöglicht durch die stark geneigte Umlaufbahn der ISS.

ISS LIS überwacht die gesamten globalen Blitze sowohl bei Tag als auch bei Nacht und ermöglicht eine wichtige sensorübergreifende Kalibrierung und Validierung mit dem Geostationary Lightning Mapper, der sich an Bord des im November 2016 gestarteten NOAA-Wettersatelliten GOES-16 befindet und auch mit bodengestützten Blitznetzen.

ISS LIS wird auch Blitzdaten in nahezu Echtzeit über datenarmen Regionen wie den Ozeanen liefern, um die operative Wettervorhersage und -warnung zu unterstützen.
Aber eines der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele ist das bessere Verständnis der Prozesse, die zu Blitzen führen und auch die Verknüpfung von Blitztätigkeit und Unwetterereignissen.

Messungen von Blitzen in nahezu Echtzeit (NRT) sind mit dem LIS on ISS über die NASA-Datenplattform LANCE in der Regel innerhalb von zwei Minuten nach der Beobachtung verfügbar.

Weitere Informationen:

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