Satellitenbild der Woche: Vom Speckgürtel in die Stratosphäre

Von Christoph Seidler

Ein Berliner Informatikstudent hat ein System entwickelt, das Luftbilder mit deutlich höherer Auflösung liefern kann, als viele klassische Satelliten es tun. Wie gut die Technik funktioniert, zeigt ein Bild auf die Randbereiche der deutschen Hauptstadt.

Am Anfang dieses Artikels muss eine Entschuldigung stehen. Ja, natürlich ist in dieser Rubrik normalerweise das "Satellitenbild der Woche" zu sehen. Doch dieses Mal präsentieren wir ihnen erstens gar kein Satellitenbild. Und außerdem ist die Aufnahme, die wir ihnen stattdessen zeigen, auch nicht von dieser Woche. Also: Entschuldigung!

Und doch lohnt sich ein Blick auf das Foto. Es zeigt die Umgebung der Stadt Luckenwalde südlich von Berlin. Und die Technik, mit der es aufgenommen wurde, ist durchaus interessant. Der Informatik-Student Julian Petrasch, 21, hat die Aufnahme des Berliner Speckgürtels nämlich mit Hilfe von Kameras gemacht, die er an einem Wetterballon befestigt hatte. Sein Ziel: Die billige, hoch aufgelöste Kartierung eines Areals - und zwar ohne Satelliten und zum Mini-Preis.

Spektakuläre Fotos und Videos, die Hobby-Forscher mit Stratosphärenballons gemacht haben, gab es zuletzt ja immer wieder. Doch Petrasch hatte sich mehr als das vorgenommen: "Ich wollte wissen, ob man damit auch professionell verwertbare Bilder machen kann." Die Antwort: Ja, man kann. Das zeigt der Sieg des Berliners beim diesjährigen Bundeswettbewerb "Jugend forscht" in der Kategorie für Geo- und Raumwissenschaften.

Und das beweist auch das Bild aus Luckenwalde. Das erste Foto zeigt die Landschaft am Rand der Hauptstadt in ihren echten Farben. In der zweiten Aufnahme wurde dann der Grünkanal des Bildes durch einen Nahinfrarotkanal ersetzt. Er stammt von einer Infrarotkamera Marke Eigenbau. Dazu hatte Petrasch den Sperrfilter einer handelsüblichen Knipse ausgebaut und durch einen Infrarotpassfilter ersetzt. Mit Hilfe des zusätzlichen Infrarotkanals lassen sich zum Beispiel kleinere Seen gut von dunklen Wäldern unterschieden. Die chlorophyllhaltigen Blätter erscheinen eher hell, die Wasserbereiche bleiben dagegen dunkel.

"Ossi" auf großer Fahrt

Insgesamt vier Ballons namens "Ossi" ("Observational System for Stratospheric Investigations") hat Petrasch bislang gestartet, die Höhen von 22 bis 33 Kilometer erreichten. Einen weiteren Ballon hat er noch im Schrank. Bis zu sieben Kameras in einer Hülle aus Styropor werden bei jedem Aufstieg transportiert. Und weil Petrasch die Software der Powershot-Modelle des Herstellers Canon gehackt hatte, ließen sich die elektrischen Augen auch zu Aufgaben überreden, die sie sonst nicht übernehmen würden - zum Beispiel während des Fluges immer wieder mit anderen Zoomstufen zu fotografieren.

Aus den abgespeicherten Aufnahmen lässt sich später ein extrem großes Bild zusammensetzen. Auf ihm sind bei der besten Auflösung bis zu ein Meter große Objekte erkennbar. Zum Vergleich: Die Bilder des Nasa-Satelliten Landsat haben eine Auflösung von 15 Metern. Der Clou an dem Fotos aus dem Ballon: Ein GPS-Sensor registriert ständig die Position. Und weil auch ein Android-Smartphone mit an Bord ist, lässt sich dank Magnetfeld- und Beschleunigungssensor auch die Ausrichtung der Kameras genau bestimmen. So gelingt die Georeferenzierung der Fotos.

Besonders lang sei der zweite Flug des Ballons gewesen, der von Berlin über Chemnitz bis ins polnische Breslau geführt habe, sagt Julian Petrasch. Unterwegs hätten die Kameras insgesamt 2000 Bilder mit je zehn Megapixel Auflösung gemacht. Daraus habe er ein 18.000 Megapixel großes Bild generiert. "Man sieht darauf noch die Lkws auf der Straße." Auch ein Flugzeug im Flug hat "Ossi 2" abgelichtet - und zwar von oben.

Petrasch lässt seine Ballons mit Genehmigung der Flugsicherung in die Luft gehen, sagt er. Die Kontrolleure müssen eine Woche vorher informiert werden - und warnen dann bei Bedarf Flugzeuge in der Nähe. Doch davon sollte es beim bisherigen Startplatz bei Lüdersdorf ohnehin kaum welche geben. Der frühere Militärflughafen bei Sperenberg ist längst verwaist - und die Airports in Schönefeld und erst recht in Tegel sind weit weg.

Allerdings haben die Ballons natürlich das Problem, dass sie sich nicht steuern lassen. Für den praktischen Einsatz zur Luftbilderfassung ist das eine ernsthafte Herausforderung. Petrasch will sie dadurch lösen, dass die Flugroute vor dem Start mit Hilfe von Windvorhersagen für verschiedene Höhenbereiche genau geplant wird. So habe er die Landestelle eines Ballons nach einem 150-Kilometer-Flug zumindest auf 20 Kilometer genau bestimmen können. Am liebsten würde er einen Ballon direkt in den Jetstream platzieren, mit dessen Hilfe er extrem weite Distanzen überwinden könnte. "Das Optimum wäre natürlich ein Mal um die Erde."

Für Mobil-Nutzer: Klicken Sie hier für das Satellitenbild der Woche.

Dem Autor auf Twitter folgen:

Diesen Artikel...
Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.

Auf anderen Social Networks teilen

  • Xing
  • LinkedIn
  • Tumblr
  • studiVZ meinVZ schülerVZ
  • deli.cio.us
  • Digg
  • reddit
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 16 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. ??????????
#Nachgedacht 29.06.2013
Zitat von sysop.... Wie gut die Technik funktioniert, zeigt ein Bild aus den Randbereichen der deutschen Hauptstadt.
Randbereich oder Speckgürtel von Berlin?????????????????????????? Also weder das Eine noch das Andere ist hier stimmend. Betrachtet man die Lage von Luckenwalde liegen zig andere Orte auch Städte dazwischen. Schade, die Leistung hat es nicht nötig durch solche Behauptungen aufgepeppt zu werden. Im Gegenteil, Sie schaden damit eher der Wahrnehmung des wissenschaftlichen Gehalts! #Nachgedacht
2. Gibt es die Bilder auch in höherer Auflösung?
hzj 29.06.2013
Es ist sicher ein schönes Projekt, aber die Auflösung, zumindest hier im Spiegel, ist nicht so toll. Wenn ich die Sat Bilder von Google vergleiche, haben die ungleich mehr Details. OK, sie haben keinen IR Kanal dabei. Und natürlich immer die Gefahr, dass Google etwas weglässt, was ich nicht sehen soll. Eine Auflösung von 1 bis 10cm, das wäre wirklich ein Durchbruch. Aber ob ich wirklich möchte, dass jemand von oben erkennt, ob ich gerade Würstchen oder Steaks grille, Zigarre rauche oder an einem Eis lutsche, ist eine andere Frage.
3. Präsentation unprofessionell
widekind 29.06.2013
Warum wird so ein Artikel erst live geschaltet und dann läßt man die Leser die Fehler suchen: 1. Nix interaktiv - weder funktioniert der Slider, noch läßt sich das Foto größer anzeigen. 2. Der/das "Knipse" ist sicher auch unvollständig. 3. "Nahrinfrarotkanal" ist weiterhin falsch 4. "Randbereich" auch - Luckenwalde gehört landesplanerisch zum "Äußeren Entwicklungsraum" von Berlin-Brandenburg
4. k.T.
Berliner42 29.06.2013
Da macht einer ein wirklich cooles Projekt und hier wird wieder nur über Nebensächlickeiten gemeckert. Also ich finde es bemerkenswert, wenn jemand als Privatprojekt: o Stratosphärenballons baut o Kamerahardware modifizert o die Software aufbohrt o die Hardware an den Ballon kriegt, so daß sie praktisch funktioniert (Heizung,Stromversorgung) o GPS, Magnetfeld- und Beschleunigungsdaten auswertet o Wetterdaten für die Flugvorbereitung analysiert o die Ergebnisse ausgiebig auf einer Webseite präsentiert
5. Gehackt oder CHDK
anders_denker 29.06.2013
Ob der gute mann die Firmware wirklich gehakt hat? Eigentlich gibt es seit Jahren für diverse Powershot Modelle das von Canon bewusst geduldet CHDK zum download. Damit kann jeder sein Modell, sofern unterstützt erweitern, programmieren etc. Canon Hacker Development Kit (http://de.wikipedia.org/wiki/Canon_Hacker_Development_Kit)
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Weltall
RSS
alles zum Thema Satellitenbild der Woche
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2013
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH

SPIEGEL ONLINE Schließen


  • Drucken Versenden
  • Nutzungsrechte Feedback
  • Kommentieren | 16 Kommentare
  • Zur Startseite
Testen Sie Ihr Wissen!

Fotostrecke
Die schönsten Satellitenaufnahmen: Happy Birthday "Landsat"!