Selvkørende satellit på fjerde år

Oprindeligt var den kun planlagt til at fungere i et år, men Proba har vist sig så effektiv, at den nu har indledt sit fjerde år i kredsløb.

En af hemmelighederne bag satellittens selvstændighed er stjernekameraer udviklet på Danmarks Tekniske Universitet. Kameraerne sætter satellitten i stand til på et ethvert tidspunkt at kende sin position og orientering i rummet med hidtil uset nøjagtighed. De er dermed en vigtig forudsætning for at Proba (PROject for On-Board Autonomy) i det daglige kan klare sig uden indgriben fra kontrolcenteret på Jorden.

"Med denne mission har vi fået afprøvet en række avancerede teknologier og nye metoder til konstruktion og betjening af rumfartøjer", siger Frederic Teston, Proba-projektleder hos ESA.

"Den har levet 100 procent op til sit navn "Project for On-Board Autonomy" – ved hver dag i de forløbne tre år at udføre en række funktioner, f.eks. styring, navigering og billedtagning. På større rumfartøjer skal alle disse funktioner håndteres fra jorden”.

"Vi har blot angivet målets breddegrad, længdegrad og højde, så har Proba klaret resten. Computeren ombord styrer rumfartøjet mod den rette position, sørger for den korrekte hældning og tager billederne".

For at forenkle konstruktionen og nedbringe omkostningerne er Proba så vidt muligt konstrueret vha. eksisterende standardkomponenter i stedet for de specialfremstillede dele, der normalt anvendes til satellitter. Den gode nyhed er, at disse systemer har fungeret godt i de 1096 dage, Proba har været ude i rummet.

I en polar bane 600 km over jorden har Proba hver måned taget ca. 300 billeder af ca. 60 forskellige lokaliteter. Til dato har rumfartøjet taget over 10.000 billeder med de to billedinstrumenter: CHRIS (Compact High Resolution Imaging Spectrometer) og det sort/hvide HRC (High Resolution Camera).

Instrumenterne ombord

CHRIS er en kompakt billedbehandlingsenhed, der kan sende detaljerede data om jordens overflade. Den kan "se" ned til en opløsning på 18 meter. Det samme motiv kan betragtes fra forskellige vinkler, fordi Proba er manøvredygtig nok til at udføre kontrollerede hældninger og rulninger.

Muligheden for at indhente data fra flere vinkler er især nyttig i forbindelse med studier af vegetationen, hvilket også er effektivt til undersøgelser af atmosfæren og vandområder. Omkring 60 forskerteams over hele verden anvender nu resultaterne fra CHRIS.

Den høje rumlige opløsning gør dataene særlig velegnede som en "bro" mellem resultater fra satellitinstrumenter som f.eks. Envisats MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) og luftfotografering.

Data fra CHRIS bruges til at øge nøjagtigheden ved overvågningen af vådområder, som udgør en del af ESA's Globwetland-projekt, hvor de som støtte for den internationale Ramsar-konvention for vådområder leverer oplysninger om miljøforholdene på disse lokaliteter, hvor biodiversiteten er stor.

Billeder fra instrumentet anvendes i projekter i forbindelse med ESA-China Dragon-programmet, herunder undersøgelsen af oversvømmelsestruede områder. Billederne fra CHRIS bruges til udarbejdelse af referencekort, der kan sammenlignes med krisedata med henblik på at skelne oversvømmede områder fra permanente vandområder. Kinesiske forskere har vist interesse i andre anvendelsesmuligheder for billedbehandlingsenheden, f.eks. til søgning efter mineraler.

Hvad CHRIS skal tage billeder af koordineres med den tyske branddetekteringssatellit BIRD (Bi-Spectral Infrared Detection). CHRIS har indhentet data fra lokaliteter, der har været udsat for skovbrande, som BIRD tidligere har identificeret, for at identificere omfanget af de afbrændte områder og en eventuel vegetation i genvækst med henblik på at undersøge langtidseffekterne af brandene.

Tilsvarende har CHRIS-billeder været anvendt af det internationale "Charter for Space and Major Disasters", en international aftale om at stille ressourcerne i rummet til rådighed for organisationer, der beskytter civilbefolkningen i tilfælde af naturkatastrofer.

Desuden er der næste år planer om at udnytte dataene fra CHRIS til videnskabelige formål, bl.a. forskning i satellitbaseret præcisionslandbrug i Tyskland, undersøgelser af reflektioner fra afgrøderester og jord i Frankrig, overvågning af biodiversiteten i Afrika, kortlægning af kystområder i det sydlige Chile og arkæologiske projekter i Spanien.

Altri vantaggi dal payload di Proba

Den anden billedbehandlingsenhed om bord på Proba er den kompakte HRC, der har en endnu højere rumlig opløsning på fem meter og kan tage monobilleder af et område på 25 kvadratkilometer.

Ud over undersøgelserne af jorden kan rumfartøjet sende data om sit eget nærmiljø tilbage til jorden. Om bord findes desuden en strålingsdetektor, den såkaldte SREM (Standard Radiation Environment Monitor), der benyttes til at undersøge de energipartikler, der forårsager polarlyset. I de seneste tre år har det i højere grad været muligt at udarbejde en model af strålingen omkring jorden.

Et andet instrument er DEBIE (Debris In-orbit Evaluator), der overvåger små mikrometeoroider eller rumaffald på fra én centimeter helt ned til under én millimeter i diameter.

Om Proba

Proba er en mikrosatellit udviklet af ESA's GSTP (General Support and Technology Programme) og bygget af et industrikonsortium under ledelse af det belgiske selskab Verhaert. Den blev opsendt i Indien den 22. oktober 2001 og styres fra ESA's Redu Ground Station i Belgien. CHRIS-instrumentet er finansieret af BNSC (British National Space Centre) og bygget af SIRA Space i Storbritannien.

Formålet med Proba var en etårig afprøvning af teknologien, men den har fået sin levetid forlænget, så den kan anvendes til forskellige observationer af jorden.

Probas unikke faciliteter betyder, at den også er en nyttig ressource i udviklingen af ESA's projekterede SPECTRA-mission (Surface Processes and Ecosystem Changes Through Response Analysis), hvor et Earth Explorer-rumfartøj skal undersøge terrestrisk vegetation i verdens største biologiske samfund eller "biomer". Hvis SPECTRA bliver en realitet, kan den affyres omkring år 2012.

Proba-2, som er en opfølgning på Proba, kan ESA have klar ved udgangen af 2007. Ligesom forgængeren er formålet med den nye mission at afprøve nye teknologier og nye produkter i kredsløb.

Formålet med systemet, der er bygget op omkring disse tiltag, er at understøtte en mission til observation af solen og måling af plasma. Kombinationen af en ny type solarspektrometer og rumskibets høje præstationsniveau vil for første gang give billeder af solen med høj bithastighed.