THERESA

Negli ultimi due decenni una quantità sempre crescente di dati viene acquisita dalle diverse missioni spaziali dedicate all’Osservazione della Terra, ampliando le possibili applicazioni per molteplici aree tematiche. In particolare, le missioni con sensori termici rispondono alle esigenze di una migliore comprensione dei fenomeni naturali e antropici responsabili dell’innalzamento delle temperature. La futura missione SBG-TIR (componente TIR della missione NASA Surface Biology and Geology, sviluppata in collaborazione tra ASI e NASA-Jet Propulsion Laboratory) porterà in orbita un payload composto da un sensore SWIR-MWIR-LWIR ed una camera VNIR. Gli aspetti innovativi di questa missione riguardano l’uso combinato dei due sensori e le migliori prestazioni di questi, per possibili sinergie e miglioramento dei prodotti geofisici. Inoltre la configurazione prevista per il sensore termico (1 canale SWIR, 2 canali MWIR, 5 canali LWIR) va ad integrare le missioni future quali TRISHNA (CNES-ISRO, https://trishna.cnes.fr/) e LSTM (Land Surface Temperature Mission, https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/11/LSTM) sviluppata nell’ambito delle nuove missioni Sentinel dell’Agenzia Spaziale Europea). Ad oggi, nessuna missione operativa impiega più di un canale nella regione del medio infrarosso con una risoluzione spaziale paragonabile a quella di SBG-TIR. Infatti il sensore MODIS che presenta 5 canali MWIR ha una risoluzione spaziale di 1 km. I canali MWIR previsti nella missione SBG-TIR possono migliorare le stime di temperatura nel caso di eventi HTE’s (High Temperature Event) quali flussi di lava e incendi, anche in considerazione del loro alto valore di saturazione (~1200 K).

La presente proposta THERESA si pone come obiettivo quello di supportare la futura missione SBG-TIR per la sua caratterizzazione scientifica. In particolare, verranno analizzate le caratteristiche specifiche del payload per individuare tutte le possibili applicazioni nelle varie aree scientifiche riguardanti l’Osservazione della Terra.

La proposta si focalizza sull’analisi degli algoritmi di processamento dei dati per ottenere prodotti di Livello 1 e successivi così da aumentare il loro grado di SRL. Lo studio consentirà di valorizzare al meglio le caratteristiche tecnologiche dei sensori previsti per la missione, sfruttando a pieno le loro peculiarità, tramite l’analisi e lo sviluppo di algoritmi state of art. Le analisi saranno condotte a partire da dati simulati con modelli di trasferimento radiativo ed esperimenti di campo. Inoltre, verranno considerati dati satellitari/aerei acquisiti nelle stesse lunghezze d’onda dei canali previsti per il payload della missione. Verrà anche effettuata una revisione dei requisiti di osservazione per le varie applicazioni legate alla biosfera, litosfera e atmosfera. Il progetto THERESA avrà una durata prevista di 2 anni; le attività del progetto includono la formazione di personale tecnico-scientifico e prevedono l’organizzazione di un workshop tematico all’interno del quale verranno presentati i risultati ottenuti. Per la realizzazione del progetto verranno impiegate le risorse di calcolo, i software, i laboratori ed eventuale strumentazione in possesso dei singoli partner.

La proposta THERESA vuole infine offrire un supporto ad ASI nella gestione delle attività industriali dedicate alla realizzazione della missione, contribuendo alla definizione dei requisiti scientifici ed applicativi.