ESA-Satelliten liefern gigantische Datenmengen

Polnische Space-Cloud wächst in Peta-Sphären

| Autor: Elke Witmer-Goßner

Über die Cloud-Plattform CREODIAS lassen sich Erdbeobachtungsdaten kostenlos einsehen und nutzen.
Über die Cloud-Plattform CREODIAS lassen sich Erdbeobachtungsdaten kostenlos einsehen und nutzen. (Bild: © mozZz - stock.adobe.com)

Mehr als zehn Petabyte Satellitendaten sind inzwischen in der polnischen Space-Cloud, der CREODIAS-Plattform, gespeichert. Das entspricht einer Datenmenge, die auf 15 Millionen CDs gespeichert werden könnte oder auch 100 Milliarden Facebook-Fotos.

Die Maßeinheit für sehr hohe Speicherkapazitäten, Petabyte, umfasst eine Million Gigabyte – ausreichend, um hochwertige Filmdaten aus vierzig Jahren auf Festplatten zu speichern. Das zehnfache dieses Wertes umfassen die Satellitendaten, die bisher auf der Plattform CREODIAS der polnischen Firma CloudFerro gespeichert wurden. Mit Hilfe der Cloud-Computing-Technologie stellt es Internetnutzern – Bürgern, Unternehmen und Institutionen – die Daten von zurzeit sieben Satelliten kostenlos zur Verfügung. Mit einem Volumen von rund 15 Millionen Euro ist es das größte Projekt in der Geschichte der polnischen Raumfahrtindustrie. Das Projekt ist aus der Zusammenarbeit eines Konsortiums von Unternehmen, darunter CloudFerro und Creotech Instruments, und der Europäischen Weltraumorganisation entstanden.

Noch vor wenigen Jahren standen Satellitendaten nur einem sehr kleinen Publikum zur Verfügung. Ihre Quelle waren meist nur Satelliten von Großunternehmen und Regierungen von Ländern, die an Raumfahrtprojekten beteiligt waren. Mit dem Kopernikus-Programm der Europäischen Kommission sowie der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die mehrere Satelliten im Orbit positionierte, änderte sich das.

Es folgte die Einführung von fünf Plattformen, die europäische Satellitendaten bereitstellen. Eine davon ist CREODIAS. Bereits ein Jahr nach dem Start der CREODIAS-Plattform wurden mehr als 10 PB digitale Satellitendaten gesammelt. Diese aktuellen und historischen Daten werden beispielsweise zur Überwachung des Klimawandels, der Luftverschmutzung oder zur Untersuchung der Bodenfeuchtigkeit verwendet. Sie werden auch in der Versicherungswirtschaft, im Rettungsdienst, in der Landwirtschaft und in der Verwaltung eingesetzt. „Die Daten ermöglichen die Optimierung der Wasser- und Agrarwirtschaft sowie die Abschätzung des Risikos von Naturkatastrophen“, erklärt Maciej Krzyżanowski, CEO von CloudFerro.

Von San Francisco bis zur Luftverschmutzung

Der größte Teil dieser Daten, über 4,7 PB, wurden bisher von Sentinel-1-Satelliten bereitgestellt. Daten von diesen Geräten ermöglichten es beispielsweise, das Problem des Millennium Tower im Zentrum von San Francisco zu diagnostizieren. Es stellte sich heraus, dass das Hochhaus im Durchschnitt mit einigen Zentimetern Wasser pro Jahr geflutet wird und sich systematisch in eine Richtung neigt. Auch im polnischen Bytom wurde der Schaden im Zuge von Bodeneinbrüchen untersucht, die durch den lokalen Kohlebergbau verursacht wurden. „Die Kombination der Radardaten verschiedener Sentinel-1-Satelliten ermöglicht es, sehr genaue Daten über Geländeverschiebungen oder Objekten darauf mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern zu erhalten. Da Satelliten ihre Messungen aus einer Höhe von mehreren hundert Kilometern machen, lassen sich Probleme erkennen, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar wären“, erklärt Krzyżanowski.

Sentinel-2-Satelliten beobachten Landoberflächen, große Inseln, Binnenreservoirs und Küsten auf der ganzen Welt. Jeder Sentinel-2 Satellit ist mit einer hochmodernen multispektralen High-Definition-Kamera ausgestattet, die Land und Vegetation in dreizehn Spektralbändern beobachtet. Die Kombination aus hoher Auflösung, spektralen Fähigkeiten und einem Sichtfeld von 290 Kilometern ermöglicht es unter anderem, die Bewirtschaftung der Landwirtschaft zu verbessern, Wälder zu überwachen, die Verschmutzung von Seen und Küstengewässern zu erkennen und in Krisensituationen zu helfen. Daten aus Sentinel 2 haben bisher 3,3 PB an digitalen Daten bereitgestellt. Der kleinste Teil des Repositoriums stammt von den Satelliten Sentinel-5P (über 80 TB) und Landsat USGS (über 10 TB). Ersterer liefert Daten über die Zusammensetzung und die Luftverschmutzung. Ausgestattet mit dem modernsten Tropomi-Gerät untersucht es Chemikalien wie Kohlendioxid, Methan, Kohlenmonoxid und Aerosole, also jene Faktoren, die Klima und Luftqualität beeinflussen.

Revolutionärer Kopernikus

Seit dem Manifest 1998 in der italienischen Stadt Baveno, als das europäische Programm Kopernikus ins Leben gerufen wurde, das darauf abzielt, die Umwelt zu überwachen, sind 21 Jahre vergangen. Dank der sieben Sentinel-Satelliten, die im Orbit kreisen, schafft Kopernikus derzeit das weltweit größte digitale Archiv für Erdbeobachtungsdaten. Das CREODIAS-Datenrepository enthält vollständige Datensätze (zeitliche und räumliche Abdeckung) von Sentinel 2, 3 und 5P, ESA/Landsat und Envisat/Meris, Sentinel 1 GRD und teilweise – für Europa – das Repository von Sentinel 1 SLC mit 6 Monaten SLC-Daten der gesamten Erde. Darüber hinaus stehen auf der Plattform historische Archive mit Daten der Landsat-Satelliten 5, 7 und 8 zur Verfügung.

Die Erdbeobachtungsdaten sollen Unternehmen und Institutionen helfen, aktuelle Probleme im Zusammenhang mit der zunehmenden Urbanisierung, der Ernährungssicherheit, Naturkatastrophen und dem Klimawandel zu lösen. „Die Verbesserung der Lebensqualität der Menschen durch den Einsatz von Weltraumtechnologien ist heute ein Standard“, stellt Krzyżanowski fest. Noch vor kurzem waren die USA in diesem Bereich führend, aber jetzt entwickeln mehr Unternehmen und Start-ups aus Europa ihre Dienste auf der Grundlage der Satellitendaten aus dem Kopernikus-Projekt. Laut einer Studie des New Yorker Unternehmens P & S Research Market soll der Weltmarkt für satellitengestützte Dienstleistungen im Jahr 2023 ein Volumen von über 5,2 Milliarden US-Dollar erreichen.

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