THERESA

Das Projekt THERESA wurde im Rahmen des CALL FOR IDEAS "ATTIVITÀ SCIENTIFICHE A SUPPORTO DELLO SVILUPPO DELLE MISSIONI DI OSSERVAZIONE DELLA TERRA" der italienischen Raumfahrtbehörde finanziert.

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden durch die verschiedenen Weltraummissionen, die der Erdbeobachtung gewidmet sind, immer mehr Daten gesammelt, wodurch sich die Anwendungsmöglichkeiten für zahlreiche Themenbereiche erweitert haben. Insbesondere thermische Sensormissionen tragen dem Bedürfnis nach einem besseren Verständnis der natürlichen und anthropogenen Phänomene Rechnung, die für den Temperaturanstieg verantwortlich sind. Die künftige SBG-TIR-Mission (TIR-Komponente der NASA-Mission "Surface Biology and Geology", die in Zusammenarbeit zwischen ASI und dem NASA-Jet Propulsion Laboratory entwickelt wurde) wird eine Nutzlast in die Umlaufbahn bringen, die aus einem SWIR-MWIR-Sensor und einer VNIR-Kamera besteht. Die innovativen Aspekte dieser Mission betreffen den kombinierten Einsatz der beiden Sensoren und ihre verbesserte Leistung, um mögliche Synergien und verbesserte geophysikalische Produkte zu erzielen. Darüber hinaus ergänzt die geplante Konfiguration des thermischen Sensors (1 SWIR-Kanal, 2 MWIR-Kanäle, 5 LWIR-Kanäle) künftige Missionen wie TRISHNA (CNES-ISRO, https://trishna.cnes.fr/) und LSTM (Land Surface Temperature Mission, https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/11/LSTM), die im Rahmen der neuen Sentinel-Missionen der Europäischen Weltraumorganisation entwickelt wurden.)

Bislang gibt es keine operationelle Mission, die mehr als einen Kanal im mittleren Infrarotbereich mit einer vergleichbaren räumlichen Auflösung wie SBG-TIR verwendet. So hat der MODIS-Sensor mit 5 MWIR-Kanälen eine räumliche Auflösung von 1 km. Die in der SBG-TIR-Mission vorgesehenen MWIR-Kanäle können die Temperaturschätzungen im Falle von HTEs (High Temperature Event) wie Lavaströmen und Bränden verbessern, auch unter Berücksichtigung ihres hohen Sättigungswertes (~1200 K).
Der vorliegende THERESA-Vorschlag zielt darauf ab, die künftige SBG-TIR-Mission bei ihrer wissenschaftlichen Charakterisierung zu unterstützen. Insbesondere sollen die spezifischen Merkmale der Nutzlast analysiert werden, um alle möglichen Anwendungen in den verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen der Erdbeobachtung zu ermitteln.
Der Vorschlag konzentriert sich auf die Analyse von Datenverarbeitungsalgorithmen zur Gewinnung von Level 1 und nachfolgenden Produkten, um deren SRL zu erhöhen. Die Studie wird es ermöglichen, die technologischen Merkmale der für die Mission geplanten Sensoren durch die Analyse und Entwicklung von Algorithmen auf dem neuesten Stand der Technik optimal zu nutzen und ihre Besonderheiten voll auszuschöpfen. Die Analysen werden anhand von Daten durchgeführt, die mit Strahlungstransportmodellen und Feldexperimenten simuliert wurden. Darüber hinaus werden Daten von Satelliten und Flugzeugen, die bei denselben Wellenlängen erfasst wurden, berücksichtigt. Eine Überprüfung der Beobachtungsanforderungen für die verschiedenen Anwendungen im Zusammenhang mit der Biosphäre, Lithosphäre und Atmosphäre wird ebenfalls durchgeführt werden.

Das THERESA-Projekt wird voraussichtlich zwei Jahre dauern; die Projektaktivitäten umfassen die Ausbildung von technisch-wissenschaftlichem Personal und die Organisation eines thematischen Workshops, auf dem die erzielten Ergebnisse vorgestellt werden. Für die Durchführung des Projekts werden die EDV-Ressourcen, die Software, die Laboratorien und die im Besitz der einzelnen Partner befindliche Instrumentierung genutzt.
Schließlich soll der THERESA-Vorschlag die ASI bei der Verwaltung der industriellen Aktivitäten unterstützen, die der Verwirklichung der Mission gewidmet sind, und zur Definition der wissenschaftlichen und anwendungsbezogenen Anforderungen beitragen.

Eurac Research wird in das Projekt als Anbieter von externen Dienstleistungen eingebunden sein. Im Rahmen von WP3: Vegetationsüberwachung wird Eurac für die Simulationen des terrestrischen Energiebilanzmodells und die Analyse der Empfindlichkeit des simulierten latenten Wärmeflusses gegenüber dem Bedeckungsgrad und dem radiometrischen Temperaturblickwinkel verantwortlich sein.

Dieses Projekt unterstützt die Entwicklung unseres hochauflösenden Evapotranspirationsprodukts.

Ansprechpartnerin: Mariapina Castelli, mariapina.castelli@eurac.edu