Das China-Brazil Earth Resources Satellite Program (CBERS) (, Portugiesisch Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres) ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen Brasilien und der Volksrepublik China, bei dem eine Reihe von Erdbeobachtungssatelliten entwickelt und betrieben werden. Die für CBERS entwickelten Satellitenbusse werden von China auch für eigene Erdbeobachtungs- beziehungsweise Aufklärungssatelliten verwendet.

Geschichte Am 25. März 1982, also während der Zeit der Militärdiktatur und der gezielten Förderung der Industrie in Brasilien, hatten China und Brasilien ein „Übereinkommen über wissenschaftlich-technisch Zusammenarbeit“ geschlossen, den Acordo de Cooperação Científica e Tecnológica bzw. 《一九八二年三月二十五日科技合作协定》. Dies wird heute – unter großzügiger Interpretation der geographischen Gegebenheiten – als der Beginn einer musterhaften Süd-Süd-Zusammenarbeit gesehen. Dem Übereinkommen von 1982 folgte am 29. Mai 1984 ein Zusatzabkommen über eine Kooperation bei Kommunikations- und Fernaufklärungssatelliten, Bildverarbeitung, Trägerraketen und Höhenforschungsraketen. Anlässlich des Staatsbesuchs von Präsident José Sarney in Peking und einem Treffen mit Deng Xiaoping unterzeichneten beide Länder am 6. Juli 1988 ein „Protokoll betreffs der Billigung von Entwicklung und Bau von Rohstofferkundungssatelliten zwischen der Regierung der Föderativen Republik Brasilien und der Regierung der Volksrepublik China“, das Protocolo sobre Aprovação de Pesquisa e Produção dos Satélites de Recursos Terrestres entre o Governo da República Federativa do Brasil e o Governo da República Popular da China bzw. 《中华人民共和国政府和巴西联邦共和国政府关于核准研制地球资源卫星的协议书》.

Am 22. August 1988 unterzeichneten dann die Außenminister der beiden Länder, Abreu Sodré und Qian Qichen, in Peking das „Abkommen über gemeinsame Entwicklung und Bau von chinesisch-brasilianischen Rohstofferkundungssatelliten durch CAST und INPE“ bzw. 《ＣＡＳＴ和ＩＮＰＥ关于联合研制中巴地球资源卫星的协议书》. Zunächst sollten im Rahmen des Programms zwei Satelliten entwickelt und gebaut werden. 30 % der Gesamtkosten von 300 Millionen US-Dollar sollten von Brasilien getragen werden, 70 % von China, und die Entwicklungsaufgaben sollten ähnlich verteilt sein. Angesichts des Erfolgs der Satelliten CBERS-1 und CBERS-2 wurde im November 2002 ein weiteres Abkommen unterzeichnet, das die Fortführung des Erdbeobachtungsprogramms ermöglichte. In jenem Abkommen war festgelegt, dass zwei weitere Satelliten gebaut werden sollten, CBERS-3 und CBERS-4, mit neuen Nutzlasten und einer paritätischen Verteilung der Entwicklungsaufgaben und -kosten – beide Länder sollten nun 50 % des Projekts tragen. Der Start von CBERS-3 war ursprünglich für 2008 angesetzt und verzögerte sich dann immer weiter. Da CBERS-2 schon vor diesem Datum das Ende seiner geplanten Betriebszeit erreichen würde, beschlossen die beiden Länder 2004, einen dritten Satelliten zu bauen, CBERS-2B, der bis auf eine verbesserte Kamera mit CBERS-2 baugleich war und 2007 gestartet wurde.

CBERS-Satelliten CBERS-1, CBERS-2, CBERS-2B Der erste Satellit der Serie, CBERS-1, wurde am 14. Oktober 1999 erfolgreich gestartet, wobei zu Beginn des Projektes schon Mai 1997 als Startdatum geplant war. Er wird manchmal auch mit der chinesischen Bezeichnung Ziyuan-1 01 (资源一号01星) referenziert und blieb bis zum August 2003 funktionsfähig, wobei er seine geplante Lebensdauer von zwei Jahren erheblich übertraf. Der zweite Satellit, CBERS-2 bzw. Ziyuan-1 02 (资源一号02星), wurde am 21. Oktober 2003 und der dritte, CBERS-2B bzw. Ziyuan-1 02B (资源一号02B星), am 19. September 2007 gestartet. Alle Satelliten, auch die der folgenden Generation, wurden von chinesischen Changzheng-4B-Raketen vom Kosmodrom Taiyuan in einen sonnensynchronen Orbit in etwa 778 km Höhe und eine Bahnneigung von 98,5° gebracht (bei CBERS-4A 629 km und 97,9°). Der Vorteil einer derartigen Umlaufbahn ist, dass der Satellit immer zur selben Tageszeit über einen gegebenen Punkt auf der Erdoberfläche fliegt. Da sich bei gleichem Einfallswinkel der Sonnenstrahlen das Reflexionsverhalten von Oberflächen nicht ändert, lassen sich so die Beobachtungen verschiedener Tage besser vergleichen und zum Beispiel Veränderungen in der Vegetation leichter aufspüren. Durch die Bahnneigung von annähernd 90° (also eine fast polare Umlaufbahn) ist sichergestellt, dass der Beobachtungsbereich der Satelliten die gesamte Erdoberfläche abdeckt.

CBERS-1 und -2 waren identische Satelliten. Sie hatten für die Fernerkundung der Erde drei Multispektralkameras sowie Datenübertragungssysteme an Bord:Globalsecurity: Zi Yuan CBERS

Weitwinkelkamera (WFI aus Brasilien) Diese Kamera macht Bilder in zwei Spektralbändern: 0,63 – 0,69 µm (rot) und 0,77 – 0,89 µm (Infrarot), mit 260 m räumlicher Auflösung und 890 km Schwadbreite. Über fünf Tage sind notwendig für die Abbildung der gesamten Erdoberfläche.

Hochauflösende Kamera (CCD aus China)Diese Kamera macht Bilder in fünf Spektralbändern: 0,51 – 0,73 µm (panchromatisch); 0,45 – 0,52 µm (blau); 0,52 – 0,59 µm (grün); 0,63 – 0,69 µm (rot); 0,77 – 0,89 µm (nahes Infrarot). Sie hat eine räumliche Auflösung von 20 m und eine Schwadbreite von 120 km. Es ist möglich, mit dieser Kamera auch Bilder außerhalb der Senkrechten aufzunehmen. Diese Funktion ermöglicht dem System zur Verringerung der zeitlichen Auflösung von 26 Tagen (Nadir-Betriebsmodus) zu drei Tagen (Off-Nadir-Betriebsmodus).

Infrarot- und Multispektralscanner (IRMSS aus China) Diese Kamera erlaubt Aufzeichnungen in vier Spektralbändern: 0,50 – 1,10 µm (panchromatisch); 1,55 – 1,75 µm (Infrarot), 2,08 – 2,35 µm (Infrarot) und 10,4 – 12,50 µm (thermisches Infrarot), mit 80 m räumlicher Auflösung in den drei Infrarot Bändern und 120 m im thermischen Infrarot. Die Schwadbreite beträgt 120 km für alle Bänder und es sind 26 Tage sind erforderlich um eine vollständige Abdeckung der Erde zu erreichen.

Datensammelsystem (DCS aus Brasilien)

Datensender (DTS aus China)

Weltraumwetter-Beobachtungssystem (SEM aus China)

CBERS-2B war ähnlich aufgebaut wie die ersten beiden Satelliten, verfügte jedoch anstelle der IRMSS über eine neue Kamera High Resolution Panchromatic Camera (HRC). Weiterhin wurden ein GPS sowie ein Sternsensor für die Lageregelung eingebaut. Die neue Kamera machte panchromatische Bilder im Spektralbereich 0,50 – 0,80 µm, welcher einen Teil des sichtbaren und des nahen Infrarot des elektromagnetischen Spektrums abdeckt. Die Kamera hatte eine Schwadbreite von 27 km und 2,7 m räumliche Auflösung. Für eine vollständige Abdeckung der Erdoberfläche waren mit dieser Kamera 130 Tage erforderlich.China startet brasilianischen Satelliten in Der Orion, 19. September 2007.

mini|Ziyuan-1 Die Chinesische Akademie für Weltraumtechnologie entwickelte für die Satelliten des Kooperationsprojekts einen eigenen Bus, im Ausland „Phoenix Eye“ in China „Fengyan Pingtai“ (凤眼平台) genannt. Dieser Bus kann je nach Nutzlast verschieden hoch gebaut werden (im Bereich von 2,2 m bis 4,6 m) und ermöglicht ein Satellitengewicht von 1500 kg bis 3000 kg. Die ersten drei CBERS-Satelliten sind 1450 Kilogramm schwer und 1,8 × 2,0 × 2,2 Meter groß. Die Spannweite des einzelnen ausgefahrenen Solarzellenauslegers welcher 1100 Watt elektrische Leistung liefert und von zwei NiCd-Akkumulatoren mit je 30 Ah unterstützt wird, beträgt 6,3 Meter, dessen Breite 2,6 m. Die geplante Lebensdauer beträgt etwa zwei Jahre, wobei man auf 4 oder 5 Jahre hofft. Die Lageregelung der dreiachsenstabilisierten Satelliten erfolgt über 16 kleinere Triebwerke mit einem Newton Schub und zwei größeren Triebwerken mit je 20 Newton Schub, die alle mit Hydrazin als Treibstoff arbeiten. Die Übertragung von Steuerungssignalen erfolgt im UHF- und S-Band, die der Bilddaten im X-Band (2 * 53 Mbit/s bei CBERS-1/2 und 2 * 150 Mbit/s bei CBERS 3/4).

CBERS-3, CBERS-4, CBERS-4A Die Satelliten CBERS-3 (ZY 1-03) und CBERS-4 (ZY 1-04) verfügen über verbesserte Kameras und Übertragungssysteme:

Panchromatische Multispektralkamera (PAN aus China) Diese Kamera macht Bilder in vier Spektralbändern: 0,51 – 0,58 µm (blau), 0,52 – 0,59 µm (grün), 0,63 – 0,69 µm (rot) und 0,77 – 0,89 µm (infrarot). Die Schwadbreite beträgt 60 km, die räumliche Auflösung 5 m im blauen Band und 10 m in den drei anderen Spektralbändern.

Reguläre Multispektralkamera (MUX aus Brasilien) Diese Kamera macht Bilder in vier Spektralbändern: 0,45 – 0,52 µm (blau), 0,52 – 0,59 µm (grün), 0,63 – 0,69 µm (rot) und 0,77 – 0,89 µm (infrarot). Die Schwadbreite beträgt 120 km, die räumliche Auflösung 20 m.

Infrarot- und Multispektralscanner (IRS aus China) Hierbei handelt es sich um einen mechanischen Scanner mit einer räumlichen Auflösung von 40 m im panchromatischen Spektrum und im kurzwelligen Teil des nahen Infrarotbereichs sowie 80 m im Bereich thermischer Strahlung.

Weitwinkelkamera (WFI aus Brasilien) Diese Kamera macht Bilder in vier Spektralbändern: 0,45 – 0,52 µm (blau), 0,52 – 0,59 µm (grün), 0,63 – 0,69 µm (rot) und 0,77 – 0,89 µm (infrarot), mit 64 m räumlicher Auflösung und 866 km Schwadbreite.

Datensender für die Kameras PAN und IRS (PIT aus China)

Datensender für die Kameras MUX und WFI (MWT aus Brasilien)

Digitaler Datenrekorder (DDR aus Brasilien)

Datensammelsystem (DCS aus Brasilien)

Weltraumwetter-Beobachtungssystem (SEM aus China)

Die in dem Abkommen vom November 2002 vereinbarte Aufgabenteilung von 50:50 wird sehr ernst genommen, nicht nur bei Entwicklung und Bau der Nutzlasten, sondern auch beim Satellitenbus. So wird das Gehäuse und der ausfaltbare Solarzellenausleger in Brasilien gebaut, die Verkabelung wird dagegen von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie installiert. Für Telemetrie und Fernsteuerung ist Brasilien zuständig, für Temperaturregelung und die Steuerdüsen für Lageregelung und die Einhaltung des gewünschten Orbits China. Für die zentrale Steuereinheit an Bord des Satelliten ist an sich China zuständig, aber um sicherzustellen, dass beide Länder wirklich auf Augenhöhe agieren, wurde hier Entwicklung und Bau von zwei Subsystemen an Brasilien abgegeben.

CBERS-3 wurde am 9. Dezember 2013 um 3:27 Uhr (UTC) gestartet, der Satellit ging beim Start jedoch verloren. Der Start von CBERS-4 erfolgte am 7. Dezember 2014 um 03:26 UTC, CBERS-4A (ZY 1-04A) startete am 20. Dezember 2019 um 03:22 UTC. CBERS-4A arbeitet zunächst parallel zu CBERS-4; wenn dieser Satellit im Dezember 2023 das Ende seiner Betriebsdauer erreicht hat, soll er ihn ersetzen. Video von Endmontage und Start der Rakete. CBERS-4A, dessen Entwicklung, Bau (inklusive Verbesserungen bei TT&C-System und Bodensegment) und Start 110 Millionen US-Dollar gekostet hatte, wovon 55 Millionen durch Brasilien getragen wurden, hat drei optische Nutzlasten an Bord, dazu noch Datenübertragungssysteme:

Panchromatische Multispektralkamera für große Schwadbreite (WPM aus China) Die Schwadbreite der vom Forschungsinstitut 508 der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie entwickelten Kamera beträgt 90 km, die räumliche Auflösung 2 m.

Multispektralkamera (MUX aus Brasilien) Die Schwadbreite beträgt 90 km, die räumliche Auflösung 17 m.

Weitwinkelkamera (WFI aus Brasilien) Die Schwadbreite beträgt 685 km, die räumliche Auflösung 60 m.

Datensammelsystem (DCS aus Brasilien)

Datensender (DTS aus China)

Weltraumwetter-Beobachtungssystem (SEM aus China)

Durch seine hochauflösenden Kameras ist CBERS-4A besonders dafür geeignet, in Brasiliens 3 Millionen Quadratkilometer umfassenden Regenwäldern kleinere, weit verstreute Flächen mit illegaler Holzfällung aufzuspüren. Seit Anfang 2023 werden die diesbezüglichen Daten monatlich veröffentlicht; wenn mehr als 0,25 km² Regenwald verschwunden ist, werden die betreffenden Flächen am Boden inspiziert und entsprechende Strafen verhängt. Hier ein Vergleich der Satellitengenerationen: