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Satellit Sentinel-2B sendet seine ersten Aufnahmen unseres Heimatplaneten

Das Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik entwickelt, fertigt und testet Sensoren und Instrumente für den Einsatz im Weltall.
Das Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik entwickelt, fertigt und testet Sensoren und Instrumente für den Einsatz im Weltall.

Am 07. März 2017 startete Sentinel-2B, der fünfte Satellit im Rahmen des „Copernicus“ Erdbeobachtungsprogramms der EU. Wesentliche Komponenten für das Multispektralinstrument des Satelliten kommen vom Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik GmbH und ermöglichen einen neuen Blick auf unsere Erde.

Das Programm „Copernicus“ wird von der Europäischen Kommission koordiniert sowie für das Raumsegment von den Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumorganisation ESA finanziert und umgesetzt. Die „Sentinel“ (engl. „Wächter) – Satelliten werden Erdbeobachtungsdaten in neuer Qualität und Umfang liefern.

„Die herausragende Klimadatenbasis, welche durch das Copernicus-Programm geschaffen wird, stellt den Sockel eines neuen Denkmals der Menschheitsgeschichte dar. Während der Klimaforschung bisher nur wenige Daten zur Verfügung standen – z.B. historische Temperaturaufzeichnungen, Baumwuchs, Fossilien, Bohrkerne aus Gletschern – wird mit dem Copernicus-Programm eine solide und konsistente Datenbasis schaffen. Die Herausforderung wird sein, diese ständig sinnvoll zu ergänzen, aber vor allem die Daten zu speichern und vollständig auszuwerten“, kommentiert Dietmar Ratzsch, Geschäftsführer der Jena-Optronik GmbH.

Hauptauftragnehmer für die Satelliten ist Airbus. Im Auftrag des Raumfahrtkonzerns entwickelte, fertigte und testete die Jena-Optronik für das Multispektralinstrument (kurz MSI) des Satelliten Sentinel-2B die Videokompressionseinheit (kurz: VCU) und die Multispektralfilter. Darüber hinaus garantieren Sternsensoren vom Typ ASTRO APS als Hauptsensoren des Lageregelungssystems die stabile Ausrichtung des Satelliten im All. Sentinel-2B ist, nach dem Start von Sentinal-2A im Juni 2015, der zweite von insgesamt vier geplanten Sentinel-2-Satelliten, die als Fortsetzung von Landsat und SPOT multispektrale Erdbeobachtungsdaten liefern.

„Dieser Start war für mich ein Höhepunkt im bisherigen Projektverlauf. Die qualitativ hochwertigen ersten Bilder, die Sentinel-2B nach erfolgreicher Inbetriebnahme der von Jena-Optronik gelieferten Komponenten für das Lageregelungssystem des Satelliten und der Komponenten für die Multispektralkamera geliefert hat,  bestätigen die herausragende Leistungsfähigkeit unserer Produkte“, sagt Dr. Reinhard Berger, Prokurist der Jena-Optronik GmbH und Leiter des Bereichs Projekte und Programme. „Mit den optischen Farbfiltern, die die verschiedenen Bildfarben hochgenau auflösen und mit der Elektronik für die Steuerung der Kamera sowie die Wandlung, Formatierung und Datenkomprimierung der Videosignale bestimmt Jena-Optronik ganz wesentlich die Bildqualität. So können die Wissenschaftler, die diese Daten nutzen, ganz neuartige Berechnungen und Simulationen zum Zustand, zur Nutzung und zur Veränderung der Landflächen der Erde machen.  Mit den Sternsensoren von Jena-Optronik kann anhand der Orientierung an den Sternen die Blickrichtung der Multispektralkamera auf die Erdoberfläche bis auf wenige Meter genau bestimmt werden.“

Eine der größten Herausforderung war bei der Entwicklung und dem Bau der Videoelektronik die Einhaltung der engen vorgegebenen Toleranzen für die Vielzahl an parallelen Signalverarbeitungskanälen. Die Kameraelektronik verarbeitet in Echtzeit eine Datenmenge wie ein 4K Fernseher. Die Konstruktion muss dabei wegen der harten Umgebungsbedingungen im Weltraum, wie große Temperaturunterschiede, Vakuum und kosmische Strahlung, sehr zuverlässig und robust sein.

„Mit Sentinel-2B wurde ein weiterer Schritt getan, um die ambitionierte Copernicus-Konstellation zu vervollständigen“, bewertet Hans Knut Raue, Vertriebsleiter Jena-Optronik, die Bedeutung des Satelliten. „Wir stellen in diesem Rahmen unsere Fähigkeit unter Beweis, neben der Serienfertigung von Sensoren für Satellitenplattformen auch die herausfordernde Serienfertigung von Komponenten für Erdbeobachtungsinstrumente zu beherrschen.  Neben der Einhaltung enger Toleranzen bei den parallelen Signalverarbeitungskanälen der VCU für Sentinal-2B, dürfen auch die Abweichungen in den spezifizieren Leistungsdaten gegenüber der VCU auf dem bereits gestarteten Satellit Sentinel-2A nur sehr gering ausfallen. Dies wird umso schwieriger, als die Grenzen der technischen Machbarkeit dicht an den Anforderungen für die Komponenten liegen.“

Die Leistung der Jenaer findet große Wertschätzung im gesamten Industriekonsortium, so dass durch Airbus die Nachfolgeaufträge für die Sentinel-2C und D-Satelliten mit gleichem Lieferumfang wie bei den Sentinel-2A und 2B – Satelliten an die Jena-Optronik vergeben worden sind. „Dieses Vertrauen ist uns ein Ansporn“, so Hans Knut Raue.

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Zu den angefügten Bildern © Jena-Optronik GmbH:

  • Optronik_Jena_Pressefoto-02 zeigt eine sogenannte Thermal-Vakuum-Kammer:
    • Am Standort Jena werden die Produkte nicht nur entwickelt und gefertigt sondern auch fit fürs All gemacht
    • Eine Thermal-Vakuum-Kammer simuliert unterschiedliche Temperaturbereiche, die die Produkte auch im All erwarten.

 

Zur Jena-Optronik GmbH

Das Thüringer Raumfahrtunternehmen Jena-Optronik gehört zu den Pionieren der multispektralen Erdbeobachtung und der optischen Sensorik für die Lageregelung von Raumflugkörpern. Das Unternehmen konzentriert sich heute auf Raumfahrtanwendungen mit institutionellem und kommerziellem Hintergrund:

  • Optische Instrumente zur Erdbeobachtung
  • Lageregelungssensoren für Satelliten: Rendezvous- und Dockingsensoren, Stern- und Sonnensensoren; mehr als 400 Sensoren wurden bisher für Raumfahrtmissionen geliefert

Die Jena-Optronik, eine Tochter von Airbus Defence and Space mit heute 230 Mitarbeitern am Standort Jena, ist weltweit gefragter Partner sowohl für viele Raumfahrtagenturen wie auch für nahezu alle großen Raumfahrtsystemfirmen in Asien, Russland, Europa und Nordamerika. Diese vertrauen auf die Produkte der Jena-Optronik und rüsten damit ihre Top-Missionen aus.