Gaan hiperspektraal vir CHIME – Die Copernicus-hiperspektrale beeldmissie vir die omgewing

Hiperspektrale beeldkubus wat berg Vesuvius, Italië wys. Krediet: JPL

Met Covid-beperkings 'n bietjie meer ontspanne, kon wetenskaplikes van Europa en die VSA uiteindelik saamspan vir 'n langverwagte veldeksperiment om te verseker dat 'n nuwe Copernicus-satelliet genaamd CHIME die beste moontlike dataprodukte sal lewer sodra dit in werking is in wentelbaan. Hierdie nuwe missie word ontwikkel om die EU-beleid oor die bestuur van natuurlike hulpbronne te ondersteun, wat uiteindelik help om die globale kwessie van voedselsekerheid aan te spreek.

Die Copernicus Hiperspektrale Imaging Missie, CHIME, sal 'n unieke sigbare tot kortgolf infrarooi spektrometer dra om roetine hiperspektrale waarnemings te verskaf om nuwe en verbeterde dienste vir volhoubare landbou- en biodiversiteitbestuur, sowel as grondeiendom-karakterisering te ondersteun. Die missie sal Copernicus Sentinel-2 aanvul vir toepassings soos landbedekking-kartering. Krediet Thales Alenia Space

Met 'n nuwe beeldspektrometer, sal die CHIME-sending sistematiese hiperspektrale beelde verskaf om veranderinge in grondbedekking te karteer en volhoubare landboupraktyke te help. Dit sal ook gebruik word om verskillende grondeienskappe op te spoor vir aksie om grondgesondheid te verbeter. Daarbenewens sal CHIME gebruik word om bosbestuur en assesserings oor biodiversiteit, ekosisteemvolhoubaarheid en omgewingsagteruitgang te ondersteun, en om meer- en kus-ekosisteme, insluitend waterkwaliteit, te monitor.

Om CHIME die beste voor te berei vir sy take vorentoe, en as deel van 'n samewerking tussen ESA en NASAse Jet Propulsion Laboratory (JPL), het wetenskaplikes onlangs kragte saamgesnoer vir die Hypersense-eksperimentveldtog, wat veronderstel was om in 2020 plaas te vind, maar Covid-beperkings het beteken dat dit uitgestel moes word.

Die veldtog, wat deur die Universiteit van Zürich bestuur word, het eerstens behels dat 'n vliegtuig en JPL se meetinstrument van die VSA na die Dübendorf-lugbasis naby Zürich in Switserland gebring word. Die Next Generation Airborne Sigible Infrared Imaging Spectrometer, AVIRIS, instrument lyk soos die vermoëns wat CHIME sal hê een keer in 'n wentelbaan.

Metings wat met AVIRIS geneem is oor meer as 20 toetsterreine wat verskillende tipes ekosisteme verteenwoordig, help wetenskaplikes en ingenieurs om voor te berei vir en te verseker dat CHIME in staat sal wees om diens te aanvaar deur hoëgehalte diagnostiese en kwantitatiewe data te lewer sodra dit in 'n wentelbaan en in werking is. .

Landboulande in Irlbach, Duitsland, van AVIRIS. Krediet: JPL

Die meeste van hierdie vlugte het saamgeval met metings wat op die grond geneem is om verder te help om die data wat deur die luginstrument ingesamel is, te evalueer.

As deel van hierdie lug- en veldveldtog is 'n samewerking met die Italiaanse Ruimte-agentskap, ASI, ook op die been gebring om die toetsterreine vanuit die ruimte waar te neem met hul satellietbeeldspektrometer genaamd PRISMA. Daarbenewens het die Duitse Lugvaartsentrum, DLR, hiperspektrale beelde verskaf vanaf sy DESIS-sensor, 'n beeldspektrometer wat vanaf die Internasionale Ruimtestasie op die aarde afkyk.

Die resulterende datastelle sal gelyktydige grond-, lug- en ruimtewaarnemings insluit vir 'n verbeterde diagnostiese en kwantitatiewe analise van hierdie beeld-spektrometer-'vingerafdruk'-data, wat voortspruit uit die waarneming van die teiken deur middel van aaneenlopende spektrale bande tussen die blou en die kortgolf infrarooi (400– 2500 nm).

Michael Rast, ESA se sendingwetenskaplike vir CHIME, het gesê: "Die datastelle sal ons help om toekomstige CHIME-dataprodukte, insluitend spesifieke landbou-plantegroeikomponente soos chlorofil en stikstof te vestig en te evalueer en koolstofinhoud in gronde te kwantifiseer, en sodoende die verbetering van landboupraktyke en -bestuur ondersteun. .”

Die samewerking met NASA, waaronder hierdie veldtog uitgevoer word, sluit ook geharmoniseerde voorbereiding tussen CHIME en NASA se Surface Biology Geology-sending in, wat soortgelyke spektrometer-waarnemingseienskappe as CHIME het. Albei missies word in die tweede helfte van hierdie dekade bekendgestel.

CHIME-veldtog voor-vlug inligtingsessie. Krediet: Universiteit van Zürich

Robert O. Green, hoofondersoeker van AVIRIS-NG, het gesê: "Dit was 'n uitdagende veldtog vanuit 'n Covid- en weerperspektief, maar tog het die span volgehou en 'n buitengewone groep beeld-spektroskopie-datastelle ingesamel om beide die CHIME en NASA se Oppervlaktebiologie-geologie te ondersteun. toekomstige missies tot voordeel van ons planeet.”

“Met voedselsekerheid 'n wêreldwye kwessie, is dit noodsaaklik dat ruimte-agentskappe saamwerk sodat ons ons relatiewe kundigheid en bates kan benut vir die beste uitkomste. In hierdie geval het ons ESA, NASA, ASI en DLR wat almal saamwerk saam met hooggeplaaste wetenskaplikes van regoor Europa, die VSA, Israel en Australië – wat absoluut fantasties is,” het dr. Rast bygevoeg.