В Самаре разработаны два гиперспектральных сенсора для наноспутников

Учеными Самарского университета им. Королёва и Института систем обработки изображений (ИСОИ) РАН разработаны два гиперспектрометра для наноспутников формата CubeSat.

Первый прибор предназначен для работы в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR) — от 400 до 1000 нм. Он представляет собой усовершенствованную версию гиперспектрометра, разработанного ранее самарскими учеными, и запущенного в космос в августе 2022 года. Прибор разместится на борту CubeSat’а размера 6U, то есть состоящего из шести "кубиков" размерами 10х10х10 см. Предшественник умещался в три “кубика”, зато увеличившееся полезное пространство позволило оснастить новый прибор более мощным объективом. Пространственное разрешение нового гиперспектрометра не сообщается.

Второй гиперспектрометр будет снимать в коротковолновом инфракрасном диапазоне (SWIR) — от 900 до 1700 нм. Прибор установят в CubeSat’е размера 3U производства компании "Геоскан". Под гиперспектрометр в космическом аппарате отведено два "кубика", в третьем разместят оборудование для управления спутником и связи с Землей. Пространственное разрешение этого прибора составит около 60–70 метров на пиксель, что, учитывая его компактность, весьма неплохо.

С помощью гиперспектрометра, снимающего в SWIR-диапазоне, можно обнаруживать парниковые газы, фиксируя выбросы метана и CO2 (точечно, а не в масштабах района как TROPOMI). В этом диапазоне можно вести геологоразведку, выявляя из космоса спектральные сигнатуры различных минералов.

Приборы планируется вывести на орбиту в декабре 2023 года в рамках научно-образовательного проекта Space-Pi на борту двух наноспутников производства российских компаний "Спутникс" и "Геоскан". Обе компании имеют опыт успешного запуска CubeSat’ов.

#гиперспектр #cubesat

В Самаре разработаны спектральные дифракционные линзы для оснащения спутников узкоспециализированной оптикой

Ученые кафедры технической кибернетики Самарского университета им. Королева разработали спектральные дифракционные линзы, которые позволят оснастить спутники и беспилотники узкоспециализированной оптикой, рассчитанной на выполнение конкретного класса задач.

Среди оптических данных дистанционного зондирования самую подробную информацию о состоянии наблюдаемых объектов предоставляют гиперспектральные данные. Там где современные мультиспектральные данные дают десять-пятнадцать каналов, гиперспектральные данные дают 100 и более каналов (кстати, гиперспектрометры разрабатывают на той же кафедре). Но чем больше каналов, тем больше будет объем передаваемых и обрабатываемых данных. Возникает вопрос: все ли каналы в равной степени нужны?

Особенность гиперспектральных данных не только в количестве, но и в ширине спектральных каналов. У гиперспектральных данных каналы узкие (5–10 нм), что позволяет выделить влияние на отражение интересующего фактора. У мультиспектральных данных каналы слишком широкие (25–60 нм) — в каждом канале присутствует смесь влияния разных факторов. Ученые из Самары предложили выбрать из гиперспектральных данных нужные каналы и собирать данных только в них. Для этого этого они разработали спектральные дифракционные линзы.

В итоге можно получить мультиспектральные данные с узкими каналами. Их предлагается использовать для расчета вегетационных индексов. Но это не всегда хорошо, так как многие индексы весьма приблизительно отражают состояние наблюдаемых объектов. Так или иначе, каналы придется тщательно отбирать. Например, для выработки требований к съемочной аппаратуре спутников Landsat Next — наследников Landsat’ов — был проведен масштабный опрос специалистов. Возможно, и здесь придется сделать нечто подобное.

#cubesat #гиперспектр