HÖHENVERMESSUNG AUS DEM ALL

RAUMBEZOGENE DATEN AUS DEM WELTALL REPLIZIEREN

Um das ATLAS-Wissenschaftsteam bereits vor dem Start im Jahr 2017 mit repräsentativen ICESat-2-ATLAS-Daten zu versorgen, hat Sigma Space die hochpräzise Empfänger- und Timerelektronik sowie mehrere optomechanische Systeme des für große Höhen geeigneten, luftgestützten Multiple Altimeter Beam Experimental LiDAR-Instruments (MABEL) an das NASA GSFC geliefert. Die Firma Sigma Space, die seit Kurzem Teil von Hexagon ist, bietet Fernsensortechnologie der nächsten Generation an, mit der schnell 3D-Karten der Erde erstellt werden können.

MABEL dient als Vorführer des ICESat-2-ATLAS-Instruments und das Instrument hat bei mehreren Kampagnen Eis, Gebirge, Pflanzen und Wasser an Standorten wie dem amerikanischen Festland, Alaska und Grönland überflogen. Diese Befliegungen haben es dem ATLAS-Wissenschaftsteam ermöglicht, Daten zu beschaffen und zu analysieren, die repräsentativ dafür sind, was das ATLAS-Instrument während seines Aufenthalts im Orbit liefern wird. Das MABEL-Instrument nutzt eine ähnliche Hardware wie die, die in den äußerst erfolgreichen Single Photon LiDAR-Instrumenten (SPL) von Sigma Space verbaut ist und 3D-Karten der Erde liefert.

Das NASA GSFC hat Sigma Space mit der Entwicklung und Planung der Hardware der Photonenzählelektronik (PCE) für das ATLAS-Instrument des ICESat-2-Satelliten beauftragt. Die PCE-Hardware befindet sich in der Hauptelektronikbox (MEB) des ATLAS-Instruments. Die PCE besteht aus drei identischen Leiterplatten, die je für 20 Kanäle des aus insgesamt 60 Kanälen bestehenden Systems verantwortlich sind. So kann das ATLAS-Instrument hochgenaue dreidimensionalen Messungen der Erdoberfläche sowie der Strukturen durchführen. Dabei kommen einzelphotonenempfindliche Detektoren zum Einsatz. Basierend auf den SPL-Lösungen von Sigma Space wurde die neuartige Timerelektronik der PCE individuell für das ATLAS-Instrument und für Raumflüge angepasst. Hier wurde auf robuste Entwurfstechniken zurückgegriffen, die im Weltraum erforderlich sind.

Sigma Space war in alle Aspekte der PCE-Entwicklung involviert, von der Definition der Architektur über das detaillierte Chip- und Kartenebenendesign bis hin zur Leistungscharakterisierung und Validierung, den Tests und der Integration. Ein kleines, konzentriertes Team aus Sigma Space- Ingenieuren hat Hand in Hand mit den Entwicklungsteams der NASA-Flugsoftware und -Algorithmen daran gearbeitet, eine reibungslose Integration der Hard- und Software, Debugging sowie Support während des gesamten Programms zur Verfügung zu stellen. Sigma Space hat dem NASA GSFC ein Ingenieurmodell auf Ebene eines Versuchsaufbaus sowie ein Raumfahrtmodell der PCE-Hardware geliefert.

„Die ATLAS-PCE-Entwicklung war ein großer Erfolg. Sigma Space war ein Schlüsselmitglied des ICESat-2-ATLAS-Teams und die Zusammenarbeit mit dem NASA GSFC hat reibungslos funktioniert,“ bringt es Ed Leventhal, Geschäftsführer bei Sigma Space im Bereich Elektrotechnik auf den Punkt. „Wir haben eine äußerst leistungsstarke Hardware geliefert, die auf unserer SPL-Messtechnik basiert. Wir sind stolz auf die Rolle, die Sigma im ICESat-2-ATLAS-Programm spielt, und freuen uns auf einen erfolgreichen Start und eine erfolgreiche Mission.“

Nächstes Kapitel: Auf zu neuen Grenzen in der Vermessung

Story: Höhenvermessung aus dem All
Kapitel 1: Einleitung
Kapitel 2: Lasertechnologie bringt Wissenschaftler den Antworten näher
Kapitel 3: Raumbezogene Daten aus dem Weltall replizieren
Kapitel 4: Auf zu neuen Grenzen in der Vermessung