Satellitengestützte Erdbeobachtung

Satelliten im erdnahen Orbit (LEO) nutzen die sichtbaren, NIR- und SWIR-Bänder, um viele Aspekte der Umwelt zu überwachen, darunter den Zustand von Bauernhöfen, Wäldern, Flüssen, Seen, Buchten und Meeren. Die Messung der Luftverschmutzung, das Aufspüren von Methanlecks und die Überwachung anderer Treibhausgase sind zu wichtigen Messgrößen für den Umgang mit dem Klimawandel geworden. Molekulare Schwingungen erzeugen starke Absorptionsbanden bei den wichtigsten Wellenlängen im NIR- und SWIR-Wellenlängenbereich, wodurch spektrale Signaturen entstehen, die mit bildgebenden Spektrometern oder Multi- und Hyperspektral-Imagern (HSI) nachgewiesen werden können.

So kann beispielsweise die Abbildung der Erdoberfläche in zwei oder drei Spektralbändern genutzt werden, um Methanlecks aufzuspüren, da das CH4 bei 1666 nm (1,666 µm) stark absorbiert. In diesem Wellenlängenbereich gibt es kaum Überschneidungen mit der Absorption von Wasser oder CO2. Der Kontrast zwischen diesem Bild und dem einer Bande ohne starke Absorption zeigt das Vorhandensein von Methan.

Mit dem Einsatz von kostengünstigen Nanosatelliten, deren Lebensdauer nur 3 bis 5 Jahre beträgt, verringern sich die Anforderungen an strahlengeschützte Komponenten, sodass LEO-Satelliten mit terrestrischen Bildgebern ausgestattet werden können. Besprechen Sie Ihre Anwendung zur Erdüberwachung mit Princeton Infrared Technologies, Inc. (PIRT), um zu erfahren, wie Sie das 2D-Array PIRT1280A1-12 in Ihrem Design einsetzen können, einschließlich der Möglichkeiten, einen Mosaikdetektor mit größerem Sichtfeld aus mehreren Arrays zu schaffen. Sie könnten auch mehrere 1-D 1024L1 LINEAR ARRAY mit unterschiedlichen Bandpassfiltern verwenden, um einen kundenspezifischen multispektralen Push-Broom-Imager zur Erkennung spezifischer Probleme in der Landwirtschaft oder der Umweltverschmutzung zu realisieren.

Beide PIRT-Imager bieten eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Auflösung mit hochauflösenden Formaten sowie einen hohen innerbildlichen Dynamikbereich mit großer Linearität. Jedes Array bietet eine breite Palette an programmierbaren Verstärkungs- oder Full-Well-Kapazitäten, sodass sie sich sowohl für die Suche nach schwächsten Lichtintensitäten als auch für die Erkennung kleiner Schwankungen der Absorption bei starker Sonneneinstrahlung eignen. Der große Wellenlängenempfindlichkeitsbereich dieser Sensoren ermöglicht es Entwicklern von Satelliten, denselben Detektor für Spektralbänder im gesamten Bereich von 400 bis 1680 nm (0,4 bis 1,7 µm) zu verwenden. Die natürliche direkte Bandlücke von gitterangepassten InGaAs-Detektoren sorgt für einen gleichmäßigen Verlauf der hochempfindlichen QE-Reaktion über diese Wellenlängen hinweg, im Gegensatz zu der schwachen und ungleichmäßigen Reaktion, die kolloidale Quantenpunktdetektoren (CQD) aufweisen und kürzlich auf den Markt gekommen sind.