Неогеография: загадки пространства-времени

Началась лидарная эпоха в ДЗЗ

Пятница, 24 Август 2018 12:29

22 августа 2018 года лёгкая ракета-носитель Vega успешно вывела на расчётную орбиту спутник дистанционного зондирования Aeolus Европейского космического агентства (ESA) - аппарат качественно новый и в некотором смысле эпохальный.

Как сообщила пресс-служба ESA, спутник Aeolus был выведен на расчётную орбиту лёгкой ракетой-носителем Vega, стартовавшей с космодрома Куру 23 августа 2018 года в 0 часов 20 минут по московскому времени. Назначение космического аппарата ясно из его названия - имя "Aeolus" в древнегреческой мифологии носил бог ветра. Спутник предназначен для многостороннего исследования атмосферы и атмосферных процессов и в этом отношении продолжает ряд аналогичных КА ДЗЗ Terra и Aqua, а также семейства Earth Explorer. Однако КА Aeolus является первым спутником радикально нового типа - он оснащён полезной нагрузкой для активного дистанционного зондирования Земли в оптическом диапазоне.

Согласно официальной информации, спутник Aeolus имеет размерность 4,6х1,9х2 м, солнечные батареи на GaAs мощностью 2,4 кВт и литий-ионный аккумулятор ёмкостью 84 ампер-час. Аппарат выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой 320 км и наклонением 97 градусов (цикличность 7 суток). Расчётный САС - 3 года. Связь с КА осуществляется через высокоширотные станции Кируна (Швеция) и Тролль (Антарктида). КА оснащён комплектом целевой аппаратуры, главным элементом которого является одноканальный лидар Aladin (Atmospheric Laser Doppler Instrument), работающий в ближнем ультрафиолетовом диапазоне (355 нм) и предназначенный для определения компоненты вектора скорости ветра в различных слоях атмосферы по допплеровскому эффекту. Оптический тракт приёмо-передающей оптической системы включает телескоп апертурой 1,5 м - чрезвычайно большой для обычных пассивных спутников ДЗЗ. Сообщается, что зеркало изготовлено из керамики и его масса составляет скромные 55 кг. Наблюдения будут проводиться на ночном полувитке орбиты. Тип лазера не указывается. Расчётное время получения данных пользователем - 3 часа, но при необходимости возможен оперативный приём данных на антенные комплексы апертурой 2,4 м и выше.

Руководство работами по созданию Aeolus осуществлял Европейский центр по космическим исследованиям и технологиям ESTEC (Нордвейк, Нидерланды), генеральный подрядчик - компания Airbus Defence and Space.

Запуск Aeolus знаменует собой появление совершенно нового класса КА ДЗЗ - аппаратов активного оптического зондирования. Лидар КА Aeolus является одноканальным, однако это уже не должно никого вводить в заблуждение - технологии космического лидарного зондирования Земли уже отработаны и могут, и наверняка уже используются на практике в том числе и для растрового зондирования, позволяющего получать изображения. По-видимому, давно - группа "Неогеография" ещё шесть лет назад указывала на то, что единственным вразумительным объяснением появления многоразового КА X-37B в арсенале Пентагона видится использование его в качестве платформы для разведывательного лидара. Волоконно-оптические лазеры с ТТХ, необходимыми для использования на борту КА ДЗЗ, появились ещё десятилетие назад.  

 

Внешний вид оптической системы лидара Aladin КА ДЗЗ Aeolus. Изображение: ESA

Освоение активного зондирования в оптическом диапазоне сулит многочисленные преимущества. Становится возможным эффективное и непрерывное наблюдение приполярных областей, в то время как эффективность классических пассивных оптических систем, регистрирующих отражённый солнечный свет, снижается с широтой, а в высоких широтах в период полярных ночей наблюдение становится и вовсе невозможным. Оптические изображения намного лучше воспринимаются и интерпретируются, чем изображения радарные. Появляется возможность зондирования высокоширотных акваторий. Существенно снижается метеорологическая зависимость оптических КА ДЗЗ, съёмка становится возможной в любое время суток.

Благодаря малой расходимости пучков лазерного излучения лидарные КА ДЗЗ можно размещать на очень высоких орбитах. Становится возможной оптическая поляриметрия и другие новые режимы зондирования, в том числе селекция движущихся целей с точностью, превышающей точность аналогичных радарных ДЗЗ. Лидарное зондирование обеспечивает намного более высокую скрытность, нежели зондирование радарное, даже при использовании видимого излучения. Отдельно следует остановиться на массо-габаритных характеристиках аппарата. Несмотря на радикальную новизну полезной нагрузки, по массе аппарат легче уже эксплуатирующихся радарных КА ДЗЗ, а следовательно в дальнейшем масса лидарных КА может быть значительно уменьшена; по всей видимости, уже в скором будущем они смогут перейти в класс микроспутников.   

Классификационная схема активных и пассивных КА ДЗЗ радарного и коротковолновых диапазонов. Зелёным цветом выделены уже существующие классы КА ДЗЗ, жёлтым - перспективные и развёртываемые в настоящее время. Изображение: группа "Неогеоѓрафия"  

Лидарный режим дистанционного зондирования естественно дополняет уже широко используемые пассивный оптический и активный радарный режимы, и в скором будущем космические лидары могут преподнести сюрпризы. С запуском КА Aeolus наметилось отставание российской космической отрасли в области ещё одного перспективного класса КА ДЗЗ; это отставание стоит преодолеть в кратчайшие сроки. 

Другие материалы в этой категории: « Google Maps: глобализация

© "Неогеография" 2007-

Top Desktop version