You are currently viewing Mały satelita, który umiał

Mały satelita, który umiał

The Little Satellite That Could

Satelita SeaHawk jest zarówno powrotem do poprzedniej epoki, jak i spojrzeniem w przyszłość.

Satelita SeaHawk jest zarówno powrotem do poprzedniej epoki, jak i spojrzeniem w przyszłość.

We wczesnych dniach ery kosmicznej naukowcy i inżynierowie szybko i często budowali i uruchamiali sprzęt — proces prób i błędów pomagał im eksperymentować z nowymi pomiarami i projektami. Niemal każda misja była dowodem koncepcji. Chociaż nagłówki gazet skupiają się dziś na większych i droższych jednostkach, chwile pomysłowości są kontynuowane do dziś. Wystrzelony w grudniu 2018 roku SeaHawk był eksperymentalnym statkiem, który wszedł na orbitę i miał wiele do udowodnienia.

W przyszłości, którą wyobrażali sobie niektórzy inżynierowie, satelity mogą być znacznie mniejsze i tańsze, z konstelacjami statków kosmicznych wielkości pudełka po butach, wykonujących wspólnie pracę wykonaną niegdyś przez misje wielkości lodówki lub samochodu. Część z nich powstanie w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego. Ostatnie kilka lat przyniosło premiery takich satelitów typu cube, a SeaHawk jest częścią tej nowej linii.

SeaHawk to bardzo mały satelita zaprojektowany do monitorowania kolorów oceanów i ekosystemów przybrzeżnych. Mierzy zaledwie 10 centymetrów na 10 centymetrów na 30 centymetrów i leci po orbicie polarnej na wysokości 585 kilometrów (363 mil). Misja została sfinansowana z prywatnych grantów, a sprzęt został zbudowany i zarządzany przez zespół z University of North Carolina w Wilmington, Skidaway Institute of Oceanography, Cloudland Instruments i AAC-Clyde Space. Naukowcy NASA pomagali w rozwoju i od tego czasu pracowali nad integracją danych z innymi zestawami danych dotyczących kolorów oceanu.

Według długoletniego naukowca oceanów z NASA, Gene’a Feldmana, zespół początkowo postanowił udowodnić, że możliwe jest zbieranie naukowo uzasadnionych danych o kolorach oceanów z satelity-sześcianu. Osiągając to w ciągu ostatniego roku, zespół SeaHawk podniósł swoje cele. Obecnie pracują nad udowodnieniem, że mogą zbierać obserwacje tego samego obszaru wody przez wiele kolejnych dni.

Powyższe zdjęcia w naturalnych kolorach zostały uzyskane w dniach 3-8 marca 2022 r. przez czujnik HawkEye na pokładzie SeaHawk CubeSat. Chociaż orbita Seahawka wokół Ziemi zmienia się każdego dnia o kilka stopni długości geograficznej, operatorzy misji byli w stanie obserwować ten sam skrawek australijskiego wybrzeża przez sześć kolejnych dni, lekko przechylając satelitę na każdym nowym wiaduktu.

Był czas, kiedy naukowcy uważali, że wystarczy, niemal rewolucyjnie, co kilka dni uzyskać szerokie obrazy oceanu. Zaczynali dostrzegać ocean na szeroką skalę, szkicując wielkie wzory i rytmy. Ale dzisiaj chcą drobnych szczegółów, zauważył Feldman. Tam, gdzie kiedyś wystarczyło powiedzieć: „o tej porze roku ocean kwitnie fitoplanktonem”, teraz naukowcy chcą zobaczyć, co dzieje się codziennie, a czasem co godzinę, gdy warunki szybko ewoluują. W przypadku toksycznych zakwitów glonów w wodach przybrzeżnych lub jeziorach śródlądowych takie informacje są ważne dla bezpieczeństwa ludzi i rybołówstwa. Codzienne pomiary mogą być również przydatne dla naukowców pracujących na statkach, którzy badają określony obszar, a nawet poruszający się obiekt w oceanie.

Inne instrumenty satelitarne do obserwacji oceanów, takie jak Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), Moderate Imaging Spectroradiometer (MODIS) lub Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) – mogą obserwować znaczną część oceanu codzienny. Ale ponieważ patrzą prosto w dół na planetę, odbicie światła słonecznego od wody (sunglint) może utrudniać rozróżnienie koloru i cech. Obserwując pod kątem, SeaHawk usunął te efekty świetlne.

Maleńki imager HawkEye na SeaHawk również obserwuje ze znacznie większą rozdzielczością przestrzenną niż MODIS i VIIRS — aż dziesięciokrotnie więcej szczegółów. Aparat do obrazowania jest skalibrowany do wyjątkowych właściwości światła oceanu, które zwykle jest ciemniejsze niż ukształtowanie terenu; takie różnice często powodują, że inne aparaty fotograficzne rejestrują szczegóły lądu przybrzeżnego, jednocześnie utrudniając dostrzeżenie wielu rzeczy w wodzie.

HawkEye zebrał ponad 4000 zdjęć od czasu premiery i obecnie zbiera około 100 nowych zdjęć tygodniowo. Dane te są integrowane i archiwizowane z innymi zestawami danych kolorów oceanicznych NASA — prawdopodobnie po raz pierwszy w każdej misji CubeSat. Zespół przyjmuje prośby o obrazowanie od członków społeczności naukowej i nadal przekracza granice wielokrotnego powtarzania obrazowania przez kilka dni.

„Naszym celem od samego początku było zintegrowanie tej misji z infrastrukturą, którą zbudowaliśmy w ciągu ostatnich 25 lat w celu obsługi satelitów w kolorze oceanu” – powiedział Feldman – „oraz zademonstrowanie, że CubeSat można traktować jak normalną, wiarygodną misję naukową. . Udowodniliśmy to i nigdy nie śniliśmy, że ten mały satelita będzie nadal działał po trzech latach, nie mówiąc już o demonstrowaniu nowych możliwości, których nigdy nie wyobrażaliśmy sobie podczas prac rozwojowych. A ponieważ są mniejsze i tańsze, łatwiej będzie szybko dostosować drugą i trzecią generację CubeSatów w serii, aby wykorzystać to, czego się nauczyliśmy.”

Zdjęcia z Obserwatorium Ziemi NASA autorstwa Joshuy Stevensa, wykorzystujące obrazy SeaHawk/HawkEye dzięki uprzejmości Alana Holmesa i Gene’a Feldmana, NASA Ocean Color Web. Opowieść Michaela Carlowicza, z reportażem Josepha M. Smitha, pisarza naukowego NASA EOSDIS.

Read More…

Zobacz inne zdjęcia dnia NASA