Fernerkundung

Fernerkundung bezeichnet die Gesamtheit der Verfahren, mit denen man Informationen über eine Oberfläche oder ein Objekt gewinnt, ohne es direkt zu berühren. Träger dieser Information ist die elektromagnetische Strahlung, die von der Oberfläche reflektiert oder selbst ausgesandt wird. Geeignete Sensoren erfassen diese Strahlung berührungslos, speichern sie und verarbeiten sie zu auswertbaren Bildern und Datensätzen. Die Sensoren werden nach ihrer räumlichen, spektralen und zeitlichen Auflösung unterschieden und auf Plattformen wie Flugzeugen, Satelliten oder Raumsonden eingesetzt.

Man unterscheidet grob zwischen passiven und aktiven Verfahren. Passive Sensoren messen Strahlung, die ohnehin vorhanden ist, etwa reflektiertes Sonnenlicht oder die Wärmeabstrahlung eines Planeten. Aktive Sensoren senden selbst Signale aus und messen das Echo, wie es Radar oder Laser-Höhenmesser tun. Ein zentrales Werkzeug ist die Spektroskopie, bei der das Licht in seine Wellenlängen zerlegt wird. Aus dem spektralen Fingerabdruck lassen sich Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung einer Oberfläche oder einer Atmosphäre ziehen.

In der Planetenforschung ist Fernerkundung die wichtigste Methode überhaupt, denn die meisten Himmelskörper kann niemand vor Ort untersuchen. Sonden kartieren die Oberfläche des Mars, messen die Zusammensetzung von Planetenatmosphären und suchen auf fernen Welten nach Spuren von Wasser oder organischen Verbindungen. Auch die Beobachtung von Exoplaneten beruht auf Fernerkundung, wenn Teleskope das Licht eines fremden Sterns analysieren, das durch die Atmosphäre eines vorbeiziehenden Planeten gefiltert wurde.

In der Science-Fiction ist die Fernerkundung oft im Hintergrund präsent, wenn ein Raumschiff einen unbekannten Planeten anfliegt und zuerst die Sensoren über die Oberfläche streichen lässt. Der lange Scan, der Lebenszeichen, Mineralien oder Energiequellen aufspürt, ist ein vertrautes Bild. Geschichten über die Erkundung des Sonnensystems oder erste Kontakte greifen regelmäßig auf dieses Motiv zurück, weil es die Distanz zwischen Beobachter und Ziel anschaulich macht.

Reality-Check: Der allwissende Scan, der binnen Sekunden alles über eine Welt verrät, ist romantisch übertrieben. Echte Fernerkundung liefert immer nur bestimmte Datenarten, etwa Temperaturkarten oder Spektren, und die Auswertung dauert oft Monate. Trotzdem ist die Grundidee real und mächtig. Ohne Fernerkundung wüssten wir über die anderen Planeten unseres Sonnensystems fast nichts, und jede ernsthafte Suche nach außerirdischem Leben beginnt mit der Analyse von Strahlung über große Entfernungen.