CHIME
Engl. Akronym für Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment; die aus zwei Satelliten bestehende Mission CHIME dient der detaillierten hyperspektralen Bestimmung von Vegetations- und Bodeneigenschaften (Spektroskopie des reflektierten Sonnenlichts), wie auch der Binnengewässer. Die Mission soll die EU mit Daten zur Veränderung der Naturgüter versorgen und gleichzeitig Anwendungen der Landwirtschaft, z.B. im Bereich der Pflanzengesundheit und bei Ertragsvorhersagen, im Umweltschutz oder bei der Gewinnung mineralischer Rohstoffe unterstützen. Mit seinem Hyperspektral-Instrument ist diese Mission auch eine ideale Ergänzung und Fortführung der deutschen EnMAP-Mission.
Die beiden identischen Satelliten werden in einer sonnensynchronen Umlaufbahn in einer durchschnittlichen Höhe von 632 km mit einem Abstand von 180 Grad zueinander fliegen. Jeder Satellit wird täglich 14+17/22 Umlaufbahnen absolvieren und dabei alle Landgebiete zwischen dem 84. nördlichen und dem 56. südlichen Breitengrad beobachten, einschließlich Inseln mit einer Fläche von mehr als 100 km² und offenem Wasser, dessen Tiefe 50 Meter nicht überschreitet. Darüber hinaus ist dank der großzügigen Speicherkapazität und Downlink-Ressourcen an Bord die Abdeckung der Küstengebiete bis zu 370 km vom Land entfernt gewährleistet, weit über die in den Missionsanforderungen festgelegten 50 km hinaus.
Die CHIME-Satelliten werden sich in einer sonnensynchronen Umlaufbahn in einer Höhe von 632 km mit einer Bahnneigung von 97,9° befinden. Die Umlaufzeit dieser Satelliten beträgt 97,5 Minuten mit einem Wiederholzyklus von 25 Tagen.
 | Copernicus Hyperspectral Imaging Mission (CHIME) Die Copernicus Hyperspectral Imaging Mission, CHIME, wird ein einzigartiges Spektrometer für das sichtbare bis kurzwellige Infrarot an Bord haben, um routinemäßige hyperspektrale Beobachtungen zur Unterstützung neuer und verbesserter Dienste für ein nachhaltiges Landwirtschafts- und Biodiversitätsmanagement sowie zur Charakterisierung von Bodeneigenschaften zu liefern. Die Mission wird Copernicus Sentinel-2 bei Anwendungen wie der Kartierung der Bodenbedeckung ergänzen. Quelle: ESA |
Instrument
Der HyperSpectral Imager (HSI) wird von beiden CHIME-Satelliten mitgeführt. Dabei handelt es sich um einen Pushbroom-Gitter-Bildspektrometer mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis und Datenuniformität. Der Zweck des HSI besteht darin, die Überwachung, Umsetzung und Verbesserung verschiedener Richtlinien in Bezug auf Rohstoffe, Ernährungssicherheit, Landwirtschaft und Bodeneigenschaften zu unterstützen. Darüber hinaus wird der HSI auch sekundäre Anwendungen in Bereichen wie Biodiversität und Nachhaltigkeit von Ökosystemen, Forstwirtschaft, Umweltzerstörung, See-/Küstenökosysteme, Wasserqualität und Schneeeigenschaften finden.
Der HSI kann mit einer Bodenauflösung von 30 m für eine Streifenbreite von 130 km mit hoher radiometrischer Genauigkeit für Level-1B-Daten messen. Es handelt sich um einen fortschrittlichen Hyperspektral-Imager, der Bilder in über 200 Bändern über einen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm im sichtbaren (VIS), nahen Infrarot (NIR) und kurzwelligen Infrarot (SWIR) Spektrum bei einer spektralen Bandbreite von weniger als 10 nm erfassen kann.
Entwickelt und gebaut wird das Instrument im Auftrag der ESA von der OHB System AG im bayerischen Oberpfaffenhofen und von Leonardo in der Nähe von Florenz, Italien. Mit einem Vertrag im Wert von 455 Millionen Euro wird Thales Alenia Space in Frankreich die Entwicklung der Copernicus Hyperspectral Imaging Mission (CHIME) leiten. Die Hauptverantwortung für den Bau der zwei Satelliten trägt Thales Alenia Space in Toulouse. Der Starttermin für CHIME-A ist 2028, während CHIME-B voraussichtlich 2030 gestartet wird. Beide Satelliten haben eine geplante Lebensdauer von acht Jahren.
Beobachtungszeiten
CHIME-Beobachtungen finden immer dann statt, wenn der Sonnenzenitwinkel unter 84 Grad liegt. Da die Ortszeit am absteigenden Knoten auf 10:45 Uhr festgelegt ist, wird die überwiegende Mehrheit der Beobachtungen während des absteigenden Teils der Umlaufbahn stattfinden.
Die Kombination der oben genannten Eigenschaften mit der großen Streifenbreite von 130 km, die die HSI-Nutzlast bietet, ermöglicht es CHIME, eine globale hyperspektrale Abdeckung von Landflächen, Binnen- und Küstengewässern mit einer hohen Wiederholungsrate unter wolkenfreien Bedingungen von 22 Tagen am Äquator mit einem Satelliten und 11 Tagen mit zwei Satelliten zu bieten.
Anwendungen
Die CHIME-Mission wird auf den Bedarf der Nutzer nach Anwendungen im Zusammenhang mit nachhaltiger Landwirtschaft und Ernährungssicherheit sowie der Erforschung und Bewirtschaftung von Rohstoffen als Haupttreiber reagieren. Darüber hinaus wurden CHIME-Produkte von den jeweiligen Nutzergemeinschaften für ihre Relevanz in anderen Bereichen wie Biodiversität, Forstwirtschaft, Küsten-/Binnengewässer und Kryosphärenüberwachung anerkannt.
Das Hauptziel der CHIME-Mission ist die Unterstützung der Entwicklung neuer und verbesserter operativer Anwendungen und Dienste im Zusammenhang mit Ernährungssicherheit, nachhaltiger Landwirtschaft und Rohstoffen.
Als sekundäres Ziel wird CHIME operative Anwendungen und Dienste im Zusammenhang mit der Qualität von Binnen- und Küstengewässern, der biologischen Vielfalt, den Eigenschaften von Schnee und Eis, der Umweltzerstörung und Gefahren unterstützen.
Neben der Versorgung operativer Nutzer wie den Copernicus-Diensten werden die CHIME-Daten auch einen wichtigen Beitrag zu einer Vielzahl wissenschaftlicher Forschungsaktivitäten leisten, die die Entwicklung und Qualität nachgelagerter Anwendungen unterstützen. Eine aktuelle Analyse hat gezeigt, dass dies bereits bei den bestehenden Sentinel-Satelliten der Fall ist.
- Kartierung der Bodenbedeckung
- Nachhaltige Landwirtschaft und Biodiversitätsmanagement
- Charakterisierung der Bodeneigenschaften
Weitere Informationen:
CHEOPS
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