Наноспутник будет искать нефтяные пятна и предсказывать лесные пожары

Два космических аппарата Самарского университета им. Королёва займутся отслеживанием нефтяных пятен и предсказанием лесных пожаров. Это наноспутники HyperView-1G и Colibri-S с самым острым в России гиперспектральным зрением.

Запуск запланирован на ноябрь этого года. Проект реализуется при поддержке Фонда содействия инновациям в рамках программы Space-Pi ( «Space π») нацпроекта „Наука и университеты“.

Наноспутники HyperView-1G и Colibri-S готовы к запуску. На них установлены созданные в нашем университете компактные гиперспектрометры с высокими техническими характеристиками, не имеющие аналогов на отечественном рынке.

С помощью этих спутников российские школьники под руководством учёных будут обучаться основам анализа и обработки гиперспектральных изображений. Также спутники будут решать задачи по мониторингу нефтяных загрязнений, поиску и регистрации нефтяных пятен, влажности лесов и оценке вероятности возникновения пожаров, а также посевов сельскохозяйственных культур, – рассказал профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королёва, доктор физико-математических наук Роман Скиданов.

Гиперспектрометры позволяют вести экологический мониторинг более эффективно, так как «видят» мир в многоканальном спектральном отображении. Они выявляют характеристики и свойства объектов, незаметные для человека. Например, с помощью гиперспектрометров можно обнаруживать нефтяные пятна на земле, поверхности рек и морей. Кроме того, они помогают анализировать состав и толщину слоя нефти, определять её тип и другие характеристики. Это даёт возможность прогнозировать распространение нефтяных пятен, оценивать экологические последствия и выбирать оптимальный метод очистки.

Гиперспектрометры могут получать из космоса данные о состоянии растений. Состояние растений влияет на то, как они поглощают и отражают электромагнитные волны. Учёные используют спектральные данные для расчёта вегетационных индексов, которые показывают различные параметры и свойства растений: зелёную массу, количество хлорофилла, уровень запасов влаги и т. д. Эти данные можно использовать и для оценки состояния лесов.

Гиперспектрометры, созданные самарскими учёными, будут предсказывать лесные пожары и следить за нефтяными разливами.

HyperView-1G с показателем пространственного разрешения до 7 метров на пиксель в кратковременном режиме и до 13 метров — в долговременном имеет наилучший показатель для российских наноспутников. Colibri-S послабее, но претендует на рекорд в своём сегменте: его разрешение порядка 60 м на пиксель, это в несколько раз выше, чем у аналогичных космических аппаратов этого класса в России, — отметил Роман Скиданов.

Гиперспектрометр на Colibri-S не такой «зоркий», как у HyperView-1G, но имеет большую полосу захвата — около 60 км. Это в четыре раза больше, чем у HyperView-1G. Можно сказать, что у Colibri-S более широкий обзор, а у HyperView-1G — более острый и узконаправленный. Оба спутника смогут эффективно дополнять данные друг друга. Плановый срок работы спутников составляет три года.

HyperView-1G — это космический аппарат, состоящий из шести блоков размером 10х10х10 см. Он создан на базе наноспутниковой платформы, разработанной инженерами российской частной космической компании «СПУТНИКС» (входит в Sitronics Group).

На спутнике установлен гиперспектрометр с мощным длиннофокусным объективом отечественного производства. Гиперспектрометр работает в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR-диапазон от 400 до 1000 нм) и имеет от 150 до 300 спектральных каналов. Его длина вместе с объективом составляет около 30 см.

Гиперспектрометр обладает высокой разрешающей способностью — до 7 метров на пиксель. Это превышает показатели гиперспектрометров многих более крупных космических аппаратов мониторинга Земли, как российских, так и зарубежных. В России ранее не создавали наноспутники с такой высокой разрешающей способностью.

Космический аппарат Colibri-S создан на базе спутниковой платформы «Геоскан 3U» стандарта CubeSat. На нём установлена гиперспектральная камера, которая работает в видимом диапазоне.

28.10.2024