Rosetta-Kamera scheut weder Eis noch Feuer

Rolis Instrument (STM)
Rolis Instrument (STM)
24 Januar 2001

Das Kamerasystem ROLIS für die ESA-Kometensonde Rosetta ist bereits im irdischen Einsatz, noch ehe die Raumsonde überhaupt auf ihren langen Weg zum Kometen Wirtanen gebracht wurde. Während das Objektiv auf der Oberfläche des Kometenkerns einmal dessen eisige "Landschaft" aufnehmen soll, wird auf der Erde nach Feuer in Wäldern gesucht.

Weltraumkamera auch für irdische Aufgaben

STM Integration of Rolis
STM Integration of Rolis

Für die extremen Anforderungen in der Weltraumforschung werden mit großem Aufwand hochentwickelte Sensoren und Geräte geschaffen. Das gilt vor allem für interplanetare Sonden, die zum Teil exotische Umgebungsbedingungen an ihrem Zielort vorfinden. Ein Beispiel dafür ist der im Rahmen des HORIZON-2000-Programms der ESA gebaute Kometenjäger Rosetta, der 2011 auf eine Kreisbahn um den Kometen Wirtanen gebracht und ihn für 18 Monate auf seiner Umlaufbahn um die Sonne begleiten soll. Außerdem ist vorgesehen, erstmals einen Lander auf dem aus Eis und "Dreck" bestehenden Kometenkern abzusetzen. Mit seiner Hilfe sollen direkt vor Ort die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Oberfläche und die innere Struktur des Kometen erkundet werden.

Für Rosetta wurde u.a. eine hochauflösende elektronische Kamera mit einem CCD-Sensor entwickelt, von der sich die Wissenschaftler spektakuläre Aufnahmen von der Oberfläche des Kometen erhoffen. Sie ist unter der Bezeichnung ROLIS, Rosetta Lander Imaging System, bekannt. Sie gehört zu den 10 Instrumenten an Bord des Landers.

Volume model of the Rosetta Lander
The Rosetta Lander

Wesentliche Beiträge für ROLIS werden von dem zur DLR gehörenden Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung in Berlin-Adlershof erbracht. Dazu gehört auch die Auswertungselektronik der Kamera, die erst die Aufnahmen mit einer Auflösung von 1024 x 1024 Pixel und 16 000 Graustufen ermöglicht. Damit sind auch feinste Helligkeitsabweichungen darstellbar.

Wissenschaftler des DLR-Institutes haben nun herausgefunden, dass mit dem Kamera-System auch "irdische" Aufgaben hervorragend gelöst werden können. Eine erste Anwendung wurde in Zusammenarbeit mit mehreren Unternehmen aus Sachsen - INO vision GmbH Possendorf, INO control GmbH Dresden und Hiersemann proess automation GmbH Chemnitz - auf den Weg gebracht. Das dabei entwickelte Frühwarnsystem könnte die gesamte Waldbrandüberwachung revolutionieren. Seit März 1999 sind drei Prototypen der Kameras in der Region um Cottbus im Land Brandenburg im Einsatz. Das Gebiet ist eines der am meisten von Waldbränden betroffenen Areale in Deutschland. Deswegen wurde dieser Standort auch als Testgebiet ausgewählt. Bisher werden die Wälder des Bundeslandes Brandenburg, die etwa 1,1 Millionen Hektar Landfläche bedecken, in den Sommermonaten mit hohem Personalaufwand von 133 Beobachtungstürmen aus überwacht. Trotzdem enstanden in den letzten Jahren Millionenschäden durch bis zu 1000 Feuer pro Jahr.

The Rosetta Lander Electrical Qualification Model (EQM)
The Rosetta Lander Electrical Qualification Model (EQM)

Das neue Frühwarnsystem soll die bei Bränden im Forst entstehenden Rauchwolken detektieren und automatisch weitermelden. Die auf Türmen installierten Kameras erzeugen dazu digitale Panoramabilder, die in einen direkt angeschlossenen Computer zur Auswertung gelangen. Wenn ein Feuer erkannt ist, erfolgt sofort und automatisch eine Meldung an eine Leitzentrale, wo der Brandherd auf einer Landkarte angezeigt wird. Das System kann in einem Radius von 10 Kilometern Rauchwolken mit einer Ausdehnung von etwa 10 Metern erfassen. Die Warnung gelangt in der ersten 10 Minuten nach dem Erkennen zu den verantwortlichen Stellen.

Nach der erfolgreichen Erprobung des Kamerasystems, bei der die Fehlalarmrate unter einem Prozent lag, interessieren sich jetzt auch andere Bundesländer Deutschlands und Forstbehörden aus Polen für die neue Technik. Das Marktpotential allein in Europa ist gross, denn hier werden etwa 10 000 Quadratkilometer Wald jährlich durch Waldbrände zerstört.

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