ESA – Volviendo hiperespectral para CHIME


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27/09/2021
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Con las restricciones de Covid un poco más relajadas, los científicos de Europa y EE. UU. Finalmente pudieron asociarse para un experimento de campo largamente esperado para garantizar que un nuevo satélite Copernicus llamado CHIME entregará los mejores productos de datos posibles tan pronto como esté operativo en orbita. Esta nueva misión se está desarrollando para apoyar las políticas de la UE sobre la gestión de los recursos naturales y, en última instancia, ayudar a topar el problema mundial de la seguridad alimentaria.

La misión Copernicus Hyperspectral Imaging for the Environment, o CHIME para abreviar, es una de las seis nuevas misiones que la UE y la ESA están desarrollando para ampliar el conjunto actual de Copernicus Sentinels. Los datos de los Sentinels se incorporan a una variedad de servicios de Copernicus que abordan desafíos como la urbanización, la seguridad alimentaria, el aumento del nivel del mar, la disminución del hielo polar, los desastres naturales y el cambio climático.

Las seis misiones de expansión de Copernicus Sentinel se sumarán a las capacidades actuales de los Sentinels para topar aún más las prioridades políticas de la UE y las brechas en las necesidades de los usuarios de Copernicus.

REPICAR

Con un nuevo espectrómetro de imágenes, la misión CHIME proporcionará imágenes hiperespectrales sistemáticas para mapear los cambios en la cobertura terrestre y ayudar a las prácticas agrícolas sostenibles. También se utilizará para detectar diferentes propiedades del suelo para actuar en la mejora de la salud del suelo. Además, CHIME se utilizará para respaldar la gestión forestal y las evaluaciones sobre la biodiversidad, la sostenibilidad de los ecosistemas y la degradación ambiental, y para monitorear los ecosistemas lacustres y costeros, incluida la calidad del agua.

Para preparar mejor a CHIME para sus tareas en el futuro, y como parte de una cooperación entre la ESA y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, los científicos unieron fuerzas recientemente para la campaña del experimento Hypersense, que se suponía que tendría lugar en 2020, pero las restricciones de Covid lo indicaron. tuvo que retrasarse.

La campaña, que está siendo gestionada por la Universidad de Zúrich, implicó en primer lugar traer un avión y el instrumento de medición de JPL desde los EE. UU. A la base aérea de Dübendorf cerca de Zúrich en Suiza. La próxima generación Espectrómetro de imágenes infrarrojas visibles en el aire, AVIRIS, el instrumento se asemeja a las capacidades que tendrá CHIME una vez en órbita.

Las mediciones tomadas con AVIRIS en más de 20 sitios de prueba que representan diferentes tipos de ecosistemas están ayudando a los científicos e ingenieros a prepararse y garantizar que CHIME podrá asumir el deber de entregar datos de diagnóstico y cuantitativos de alta calidad tan pronto como esté en órbita y en funcionamiento. .

Campos agrícolas en Irlbach, Alemania, de AVIRIS

La mayoría de estos vuelos coincidieron con mediciones tomadas en tierra para ayudar a evaluar aún más los datos recopilados por el instrumento aerotransportado.

Como parte de esta campaña aérea y de campo, también se estableció una cooperación con la Agencia Espacial Italiana, ASI, para observar los sitios de prueba desde el espacio con su espectrómetro de imágenes satelitales llamado PRISMA. Además, el Centro Aeroespacial Alemán, DLR, proporcionó imágenes hiperespectrales de su sensor DESIS, un espectrómetro de imágenes que mira hacia la Tierra desde la Estación Espacial Internacional.

Los conjuntos de datos resultantes incluirán observaciones terrestres, aéreas y espaciales contemporáneas para un mejor diagnóstico y análisis cuantitativo de estos datos de ‘huellas dactilares’ del espectrómetro de imágenes, que resultan de la observación del objetivo por medio de bandas espectrales contiguas entre el azul y el infrarrojo de onda corta (400– 2500 nm).

Michael Rast, científico de misión de la ESA para CHIME, dijo: “Los conjuntos de datos nos ayudarán a establecer y evaluar futuros productos de datos de CHIME, incluidos componentes específicos de la vegetación agrícola, como la clorofila y el nitrógeno, y cuantificar el contenido de carbono en los suelos, lo que respaldará la mejora de las prácticas y la gestión agrícolas. . «

La cooperación con la NASA, bajo la cual se está llevando a cabo esta campaña, también incluye la preparación armonizada entre CHIME y la misión Geología de Biología de Superficie de la NASA, que tiene características de observación espectrométricas similares a las de CHIME. Ambas misiones están programadas para su lanzamiento en la segunda mitad de esta década.

Reunión informativa previa al vuelo de la campaña CHIME

Robert O. Green, investigador principal de AVIRIS-NG, dijo: “Esta fue una campaña desafiante desde la perspectiva de Covid y el clima, pero el equipo perseveró y recopiló un grupo extraordinario de conjuntos de datos de espectroscopía de imágenes para respaldar tanto a CHIME como a la Geología de Biología de Superficie de la NASA misiones futuras en beneficio de nuestro planeta ”.

“Dado que la seguridad alimentaria es un problema global, es vital que las agencias espaciales colaboren para que podamos aprovechar nuestra experiencia y recursos relativos para obtener los mejores resultados. En este caso, tenemos a la ESA, la NASA, la ASI y el DLR trabajando juntos junto con científicos de alto rango de Europa, Estados Unidos, Israel y Australia, lo cual es absolutamente fabuloso ”, agregó el Dr. Rast.



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