Ressourcensatelliten: Die „Augen“ im Weltraum

Der Ressourcensatellit ist Chinas erster ziviler Fernerkundungssatellit mit Übertragungsfunktion. Sein Ursprung liegt darin, das ausländische Monopol auf Satellitenfernerkundungsbilder zu brechen. Die erste Generation von Rohstoffsatelliten wurde gemeinsam von China und Pakistan entwickelt und gilt als Modell der Süd-Süd-Kooperation. Bisher wurden drei Generationen von Ressourcensatelliten gestartet, nämlich Resource-1, Resource-2 und Resource-3, und ihre Leistung wurde schrittweise verbessert. In jeder Satellitengeneration weisen die später gestarteten Satelliten auch unterschiedliche Verbesserungsgrade auf.

Anders als die GF-Serie basiert die ZUANZHOU-Serie hauptsächlich auf Fernerkundung im sichtbaren Licht und fliegt in einer niedrigen Erdumlaufbahn von etwa 800 Kilometern. Zusammen bilden diese beiden Serien Chinas „Nationalmannschaft“ der Erdbeobachtungssatelliten.

die Ressourcensatellitenfamilie meines Landes

Insgesamt wurden bisher fünf Resource-1-Satelliten gestartet. Unter ihnen wurden die Satelliten 01/02 gemeinsam von China und Pakistan entwickelt. Der Satellit 01 wurde am 14. Oktober 1999 gestartet und beendete damit die lange Geschichte meines Landes ohne eigenen Ressourcensatelliten. Der Satellit 02 wurde am 21. Oktober 2003 erfolgreich gestartet. Die Grundparameter dieser beiden Satelliten ähneln denen von Midea Landsat-5 und die Auflösung der Hauptkamera beträgt 20 Meter. Der Ziyuan-1-Satellit 02B wurde am 19. September 2007 gestartet und erreichte erfolgreich die Umlaufbahn. Die Auflösung der Hauptkamera wurde deutlich auf 2,36 Meter verbessert, wodurch das langjährige ausländische Monopol auf hochauflösende Satellitendaten gebrochen wurde. Der Satellit 02C wurde am 22. Dezember 2011 erfolgreich gestartet. Er ist mit zwei Hauptkameras mit einer Auflösung von 2,36 Metern ausgestattet, was die Datenabdeckung erheblich verbessert. Darüber hinaus verfügt der Satellit 02C über eine Multispektralkamera mit einer Auflösung von 10 Metern, die den Datentyp erweitert.

Schematische Darstellung des Satelliten Resource-1 02C

Als der Satellit Resource-1 03 am 9. Dezember 2013 gestartet wurde, gelang es ihm aufgrund eines Raketenfehlers nicht, die geplante Umlaufbahn zu erreichen. Am 7. Dezember 2014 schloss der Resources-1-Satellit 04 die Mission ab, die der Satellit 03 nicht abschließen konnte. Anstelle einer hochauflösenden Kamera für sichtbares Licht verfügt es über eine panchromatische Multispektralkamera mit einer räumlichen Auflösung von 5 m/10 m und einen Infrarot-Multispektralscanner mit einer räumlichen Auflösung von 40 m/80 m. Darüber hinaus war es mit einer Multispektralkamera mit einer Auflösung von 20 Metern und einem in Brasilien entwickelten Weitfeld-Bildgeber mit einer Auflösung von 73 Metern ausgestattet.

Der Satellit Ziyuan-1 weist eine sehr auffällige Besonderheit auf: Er verfügt nur über einen Solarflügel. Dies ist bei inländischen Satelliten selten. Zu dieser Zeit übernahmen auch ausländische Fernerkundungssatelliten eine ähnliche Konfiguration. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Kamera des Ressourcensatelliten temperaturempfindlich ist, sodass die Anforderungen an die Wärmeregelung des Satelliten relativ hoch sind und ein großer Wärmestrahler auf dem Satelliten installiert werden muss. Der Heizkörper muss zum Raum ausgerichtet sein und nimmt somit den Raum ein, der für einen zweiten Solarflügel hätte genutzt werden können. Aufgrund des technologischen Fortschritts und der Lösungsverbesserungen wurden alle nachfolgenden Ressourcensatelliten mit einem Paar Solarflügel ausgestattet.

Ziyuan-2 ist ebenfalls ein Fernerkundungssatellit vom Übertragungstyp. Einer der beiden Satelliten wurde im September 2000 und einer am 27. Oktober 2002 gestartet.

Der Satellit Ziyuan-3 ist der erste zivile hochauflösende optische Stereo-Kartierungssatellit meines Landes. Es kann nicht nur Erdressourcen untersuchen, sondern verfügt auch über Vermessungs- und Kartierungsfunktionen. Ziyuan-3 ist mit Front-, Rück- und Frontkameras ausgestattet, die Bilder desselben Bereichs aus drei verschiedenen Beobachtungswinkeln aufnehmen und so ein stereoskopisches Bildpaar bilden können.

Ziyuan-3-Satellitenbilddaten

Der erste Satellit Ziyuan-3 wurde am 9. Januar 2012 erfolgreich gestartet. Der Satellit 02 wurde am 30. Mai 2016 gestartet und markierte Chinas ersten unabhängigen zivilen Stereo-Mapping-Betrieb mit zwei Satelliten. Die Auflösung der Stereobilder des Satelliten 02 wurde von 3,5 Metern des Satelliten 01 auf 2,5 Meter erhöht, was Stereokartierungen im Maßstab 1:50.000 und 1:25.000 ermöglicht. Satellit 03 wurde am 25. Juli 2020 erfolgreich gestartet.

Inländische Nutzung von Ressourcensatelliten

Seitdem der Ressourcensatellit in die Umlaufbahn gebracht wurde, hat er zahlreichen Benutzereinheiten große Datenmengen bereitgestellt und so wichtige Unterstützung für die Stadtplanung, die landwirtschaftliche Produktion, die Forstwirtschaft, die Straßenauswahl, die Notfallrettung und andere Bereiche geleistet.

Insbesondere mit der Einführung von Resources-1 starteten das damalige Ministerium für Land und Ressourcen und andere Einheiten ein Demonstrationsprojekt für die Anwendung inländischer Daten und schlossen sich nahezu aller inländischen Fernerkundungsanwendungsbranchen und Anwendungseinheiten zusammen, um gemeinsam die Rolle von Ressourcensatellitendaten in Fernerkundungsanwendungen zu untersuchen, den Importersatz energisch voranzutreiben und zunächst ein inländisches Anwendungssystem für Fernerkundungssatellitendaten zu schaffen, um den Weg für die spätere Anwendung von Ressourcensatelliten zu ebnen.

Insbesondere bei der Reaktion auf geologische Katastrophen haben Ressourcensatelliten die Vorteile der Weltraumbeobachtung genutzt, um gefährliche Situationen in Szenarien wie dem Erdbeben von Ya'an, der Erdrutsch- und Schlammlawinenkatastrophe von Zhouqu, dem Stausee des Jinsha-Flusses, der Überschwemmung und den Waldbränden in Laos umfassend zu beobachten und haben zur Ausarbeitung von Katastrophenhilfeplänen beigetragen. Anfang März 2022 beteiligte sich der Satellit Ziyuan-3 03 an der Beobachtung von Waldbränden im Kreis Medog, Nyingchi, Salt Lake District, Yuncheng, Shanxi, und im Kreis Mianping, Präfektur Liangshan, Sichuan. Die Bilder wurden der Abteilung für Wissenschaft und Informationstechnologie des Ministeriums für Katastrophenschutz, dem Nationalen Anwendungszentrum für Landsatellitenfernerkundung des Ministeriums für natürliche Ressourcen und dem Informationszentrum für Frühwarnung und Überwachung von Waldbränden zur Verfügung gestellt.

Ressourcensatelliten werden auch auf Provinzebene gefördert und eingesetzt und bieten Unterstützung für spezielle Anwendungen wie ökologisches Umweltmanagement, Ackerlandbesetzung und Neuabgrenzung in Jiangsu, Zhejiang, Shandong und anderen Orten.

Die internationalen Auswirkungen von Ressourcensatelliten

Auch international hat der Einsatz von Ressourcensatelliten weitreichende Auswirkungen gehabt.

Im Mai 2007 trat die chinesische Regierung mit ihrer Satellitenflotte dem Mechanismus der International Space and Major Disasters Charter bei und übernahm damit die Verpflichtung, Überwachungsdienste für größere Katastrophen auf der ganzen Welt bereitzustellen. Ressourcensatelliten sind neben anderen Modellen wie dem kanadischen RadarSat, dem europäischen ERS-Satelliten und dem französischen SPOT-Satelliten zu einer kostenlosen Datenquelle für Charter-Organisationen geworden. Seit China der Charta beigetreten ist, haben seine Ressourcensatelliten bereits in vielen Fällen auf große internationale Anfragen im Zusammenhang mit Naturkatastrophen reagiert und diese bearbeitet. Sie haben bei der Vorhersage und Rettung schwerer Naturkatastrophen auf der ganzen Welt geholfen.

Nachdem China der Group on Earth Observations, der weltweit größten zwischenstaatlichen Erdbeobachtungsorganisation, beigetreten war, beteiligte sich die Resource Satellite-Reihe am Beispieldatensatz inländischer Landbeobachtungssatelliten, und Resource-1 04 lieferte Daten zur Förderung des Global Forest Observation Program.

Im Jahr 2007 verkündete Wan Gang, Minister für Wissenschaft und Technologie, auf der vierten Plenarsitzung und dem vierten Ministergipfel der Group on Earth Observations (GEO) die Entscheidung, die Daten von CBERS-02B in Afrika zu teilen. Das China Resources Satellite Application Center wurde ermächtigt, in Südafrika eine CBERS-02B-Datenempfangsstation zu errichten, um Daten zu verarbeiten, zu speichern und zu verteilen und sie bei Erreichen von Ergebnissen in anderen afrikanischen Ländern weiter zu verbreiten.

Der Ressourcensatellit hat außerdem eine Datenempfangsstation in Südafrika eingerichtet. Anfang 2009 wurde das Empfangs- und Verarbeitungssystem des Satelliten Resource-1 02B in Südafrika in Betrieb genommen, was einen Durchbruch bei der Landung und Verteilung chinesischer Ressourcensatellitendaten im Ausland darstellte. Im April 2010 unterzeichneten die Regierungen Chinas und Pakistans das China-Pakistan Earth Resources Satellite Global Data Distribution Agreement. Im Dezember 2010 unterzeichneten die chinesischen und brasilianischen Betreiber sowie Südafrika bei der Gründungszeremonie der South African Space Agency eine Absichtserklärung über den Empfang und die Verteilung von Daten des Satelliten Resource-104 in Südafrika. Am 2. Dezember 2015 unterzeichneten China und Südafrika offiziell den endgültigen Liefervertrag für das südafrikanische Bodensystem des Satelliten Ziyuan-104 und das südafrikanische Bodensystem wurde offiziell in Betrieb genommen.

Diese Bodenstation ermöglicht es 13 Ländern im südlichen Afrika, Ressourcensatellitendaten für Anwendungen in Bereichen wie Wüstenkontrolle, Landnutzung, Ressourcenentwicklung, Überwachung von Naturkatastrophen und der ökologischen Umwelt sowie dem Bau städtischer und Verkehrsinfrastruktur zu nutzen. (Autor: Chi Huo)