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Das HREP-HICO-Spektrometer erfasst die Wellenlängen des sichtbaren Lichts sowie des Nahinfrarotspektrums und
ist auf die Umweltcharakterisierung von Küstengebieten und die Kartierung geophysikalischer Merkmale der Erde
ausgelegt. Dazu Mike Corson, Ph.D. und Forschungsleiter des HREP-HICO-Projekts am Naval Research Laboratory
in Washington, D.C.: „Zur Umweltcharakterisierung von Küstengebieten gehört die Kartierung der Wassertiefen in
Küstennähe, der Wasserklarheit, der organischen und anorganischen im Wasser gelösten Stoffe und Schwebstoffe
sowie der Bodenmerkmale . Solche Karten sind wichtig für die US Navy und das Marine Corps, die in Küstengebieten
operieren.“
Das Payload Operations and Integration Center im Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama (USA), ist
für den Betrieb des HREP-HICO zuständig. Abgesehen von der Montage an der ISS mithilfe eines Roboterarms für
Außenbordeinsätze und der künftig irgendwann anstehenden Demontage funktioniert die Datenerfassung mit HREP-
HICO automatisch, so dass die Besatzung nicht einzugreifen braucht.
Bilder der Meere sind jedoch schwieriger aufzunehmen, als man denkt. Als erstes abbildendes Spektrometer im
Weltraum, das die Küstengebiete der Weltmeere dokumentieren soll, muss HREP-HICO die gewaltige Ausdehnung
der weltweiten Küstenlinien, die komplexen Strukturen der Ozeane, die wechselnden Wetterbedingungen und den
Sonnenstand berücksichtigen. Alle diese Faktoren können die Sicht auf die Meeresoberfläche und den Meeresboden
beeinträchtigen – und im schlimmsten Fall wertlose Bilder ohne brauchbaren Informationsgehalt ergeben.
HREP-HICO erfasst das reflektierte Licht in einer großen Bandbreite von Wellenlängen des sichtbaren Lichts sowie
des Nahinfrarotspektrums. Anhand dieser Spektraldaten werden die einzelnen Bildpunkte identifiziert und
quantifiziert. Dabei lassen sich atmosphärische Effekte und Reflexionen der Wasserflächen im Nachhinein korrigieren.
Zusätzlich dient HREP-HICO noch einem weiteren Zweck: Das Instrument evaluiert die Leistungsfähigkeit der MHSI-
Technologie (Maritime Hyperspectral Imaging). Damit soll geprüft werden, ob MHSI die Vorgaben des amerikanischen
Verteidigungsministeriums erfüllt. Für die MHSI-Technologie gelten bestimmte Anforderungen an die Bildleistung und
es werden bestimmte Algorithmen für den Datenabruf verwendet, die von Wissenschaftlern speziell auf die Situation
in Küstenregionen zugeschnitten wurden. „Bei MHSI-Algorithmen greift man oft auf biologische oder physikalische
Daten zurück, die für den betreffenden Bildausschnitt relevant sind. Das ist wegen der komplizierten Gegebenheiten in
Küstenregionen erforderlich“, so Mike Corson.
Das Office of Naval Research sponsert HREP-HICO als einen INP (Innovative Naval Prototype). Das HICO-Prototypprojekt
verfolgt zwei Ziele. Erstens soll es belegen, dass es möglich ist, auf der Basis hyperspektraler Aufnahmen aus dem
Weltraum Karten der Küstenregionen und ihrer Merkmale zu erstellen. Zweites soll es Möglichkeiten aufzeigen, die
Kosten und den Zeitaufwand für den Bau von Nutzlasten für Weltraummissionen zu reduzieren. In diesem Sinne
modifizierten die Ingenieure das Design und verwendeten, wo immer möglich, handelsübliche Bauteile. So gelang es
ihnen, HREP-HICO zu einem Bruchteil der Kosten zu bauen, die man sonst für weltraumfähige Systeme veranschlagen
muss.
Die Ergebnisse des HREP-HICO-Experiments in Form von Daten zu Meerestiefen, Bodenbeschaffenheit, Wasserklarheit
und anderen optischen Eigenschaften des Wassers kommen auch anderen Institutionen zugute, die mit marinen
Fragestellungen befasst sind, beispielsweise der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). Und auch
für andere Zwecke ist HREP-HICO geeignet, beispielsweise zur Erfassung von Bodenbedeckung, Vegetationstypen,
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