BIROS

Engl. Akronym für Berlin InfraRed Optical System; BIROS ist ein kleiner Erdbeobachtungssatellit des DLR, der als Teil der Mission FireBIRD die Aufgabe hat, Waldbrände - beziehungsweise allgemein sogenannte Hochtemperaturereignisse - aus dem Weltraum aufzuspüren. Er wurde am 22. Juni 2016 mit einer PSLV-Trägerrakete vom Raketenstartplatz Satish Dhawan Space Centre (zusammen mit Cartosat 2C und 18 weiteren Satelliten) in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht.

BIROS komplettiert das FireBIRD-Duo, ist aber keine einfache Kopie seines vier Jahre älteren Vorgängers TET-1, sondern eine weiterentwickelte Variante. Der dreiachsenstabilisierte Satellit ist mit einem aus drei Kameramodulen bestehenden Infrarotsystem zur quantitativen Analyse von Hochtemperaturereignissen ausgerüstet und soll Waldbrände und ähnliche Ereignisse entdecken. Das Kamerasystem besteht aus drei unabhängigen Zeilenkameras, davon eine im sichtbaren und infraroten Bereich (VNIR - Visible Near Infrared, 0,5 µm, 0,6 µm, 0,8 µm) mit einer Auflösung von etwa 50 m und einer Schwadbreite von 210 km und zwei Infrarotkameras im mittleren (3,4 - 4,2 µm) und langwelligen Infrarot (8,5 - 9,3 µm) mit einer Auflösung unter 200 m und einer Schwadbreite von etwa 180 km. Der Satellit besitzt eine geplante Lebensdauer von mehr als 2,5 Jahren.

BIROS verfügt im Gegensatz zu TET-1 nicht nur über einen höheren Nutzlastanteil von 46 statt 42 Prozent, sondern auch über ein eigenes Antriebssystem. Ein Kaltgasantriebssystem befähigt ihn, Orbitmanöver durchzuführen und somit seine Lage auf der Umlaufbahn aktiv zu variieren. So kann er die Konstellation zu seinem Brudersatelliten gezielt verändern.

Beide Satelliten umkreisen unseren Heimatplaneten in einer Höhe von etwa 500 Kilometern in einem Orbit, der sie über die Pole führt. Diese polaren oder auch sonnensynchronen Orbits sorgen dafür, dass die Satelliten den Äquator stets zur gleichen Ortszeit überqueren: TET-1 um 11:30 Uhr und BIROS um 9:30 Uhr. Dabei bewegen sich die Satelliten zueinander um einen halben Orbit versetzt, sodass der eine um 9:30 Uhr den nullten Breitengrad von Nord nach Süd passiert, während der andere um 10:30 Uhr von der Süd- auf die Nordhalbkugel wechselt. Für eine komplette Umrundung benötigen sie 90 Minuten und schaffen somit pro Tag 16 Umrundungen entlang der Längengrade. Nach etwa 20 Tagen haben sie die Erdoberfläche mit ihren hochempfindlichen Sensorsystemen vollständig über alle Breitengrade abgetastet. Dabei bewegen sie sich zueinander in freier Konstellation, nicht etwa in fester Formation wie Satelliten anderer Missionen.

Beim BIROS-Satelliten sollen die Position und bestimmte Feuerparameter wie z.B. Temperatur, Energie, Fläche  von bereits aktiven oder gerade entstehenden Brandherden direkt auf Mobilfunkgeräte übertragen werden. Dafür werden die Bilddaten an Bord bereits prozessiert und die Ergebnisse über ein spezielles Modem als „SMS“ versandt. BIROS wird  im Unterschied zu TET-1  mit einem Antriebssystem ausgerüstet sein. Dadurch können die Konstellationen mit dem TET-1 gezielt verändert werden. Mit einem neuen System aus besonders starken Reaktionsrädern kann der Satellit schnelle präzise Schwenkbewegungen ausführen, wie man sie z.B. für wiederholte Aufnahmen eines Ziels unter verschiedenen Blickwinkeln benötigt. Diese Agilität gestattet ihm auch das schnelle Wechseln von einem Aufnahmeziel zu einem anderen. Die an Bord befindlichen drei verschiedenen Laserkommunikationssysteme benötigen ebenfalls eine präzise Ausrichtung der sendenden Laserstahlen auf eine optische Bodenstation. Sollte eine Station durch Wolken blockiert sein, wird die Agilität genutzt, um schnell auf eine alternative Station zu wechseln. Die Laserkommunikation soll es gestatten, die Daten, deren Downlink zur Erde sonst einen ganzen Tag und mehrere Funkkontakte zur konventionellen Bodenstation benötigt, in wenigen Sekunden Kontaktzeit mit einer optischen Bodenstation zu senden.

Neben der eigentlichen Feuerfernerkundung dient der Satellit auch der Technologieerprobung für die Kleinsatellitentechnik. Dazu hat er neben einem neuen Kaltgasantrieb, ein Laser-Kommunikationssystem und High-Torque-Wheels auch zusätzliche Experimente an Bord. So den an der TU Berlin gebauten BEESAT-4 einen Picosatelliten der von BIROS separiert wird und mit ihm im Formationsflug über einen InterSatellite-Link kommuniziert und AVANTI, ein Experiment zur Erforschung von Formationsflügen.

Weitere Informationen:

• BIROS (DLR)
• Die Mission FireBIRD (DLR)