Дистанционное измерение влажности почвы при помощи ридберговских атомов и сигналов со спутников
В статье
📖 Arumugam, D., Park, J.-H., Feyissa, B., Bush, J., & Mysore Nagaraja, S. P. (2024). Remote sensing of soil moisture using Rydberg atoms and satellite signals of opportunity. Scientific Reports, 14(1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-68914-6
авторы поднимают важную проблему современных методов дистанционных измерений в микроволновом диапазоне: из-за узкополосной микроволновой электроники невозможно настраивать параметры сенсоров в широком диапазоне спектра. Приходится ограничиваться измерением какой-то одной величины. Например, для изучения таких взаимосвязанных характеристик как количество выпавших осадков и влажность почвы, необходимы отдельные спутниковые радары, работающие в разных диапазонах. Это существенно ограничивает возможности изучения динамически связанных процессов в земной системе. Чтобы иметь возможность измерять одновременно (или спустя короткий промежуток времени) несколько характеристик, необходим радар широкого спектра. Необходима перестраиваемая радарная система, не зависящая от конкретного диапазона микроволновой электроники.
В качестве сенсоров для такой системы предлагается использовать атомные датчики Ридберга.
Атомные датчики Ридберга — это высокочувствительные квантовые детекторы широкого спектра, которые можно настраивать для работы с волнами от микро- до миллиметрового диапазона. При этом нет необходимости в использовании электроники, специфической для радиодиапазона. Атомные датчики Ридберга могут использовать для дистанционного зондирования уже существующие сигналы, например, от навигационных и коммуникационных спутников.
Датчики Ридберга основаны на использовании ридберговских атомов. Ридберговские атомы — это водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии (вплоть до уровней порядка 1000). Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 106 раз.
Ридберговские атомы обладают рядом специфических свойств, включая повышенную реакцию на электрические и магнитные поля. Эти свойства позволяют использовать их в качестве сенсоров сверхслабых электромагнитных полей.
В работе ⬆️ представлен метод дистанционного определения влажности почвы при помощи наземной радарной рефлектометрии на основе атомных датчиков Ридберга. Для измерений использовались радиосигналы спутников XM-радио (2,320–2,345 ГГц).
Построенная экспериментальная установка не позволяет настраивать широкий спектр частот из-за использования антенны и фильтра. Однако авторы посвятили отдельный раздел статьи описанию пути к созданию систем микроволнового дистанционного зондирования в широком диапазоне: Roadmap to broad-spectrum remote sensing.
📊 Схема дистанционного зондирования влажности почвы на основе отраженных спутниковых сигналов и датчиков Ридберга.
Популярно о ридберговских атомах:
📖 Зеленер Б.Б., Зеленер Б.В., Зеленер Е.Б. (2018). Удивительный мир ридберговских атомов. Энергия: Экономика, Техника, Экология, 10, 2–9. https://doi.org/10.31857/s023336190002438-7
#микроволны
В статье
📖 Arumugam, D., Park, J.-H., Feyissa, B., Bush, J., & Mysore Nagaraja, S. P. (2024). Remote sensing of soil moisture using Rydberg atoms and satellite signals of opportunity. Scientific Reports, 14(1). https://doi.org/10.1038/s41598-024-68914-6
авторы поднимают важную проблему современных методов дистанционных измерений в микроволновом диапазоне: из-за узкополосной микроволновой электроники невозможно настраивать параметры сенсоров в широком диапазоне спектра. Приходится ограничиваться измерением какой-то одной величины. Например, для изучения таких взаимосвязанных характеристик как количество выпавших осадков и влажность почвы, необходимы отдельные спутниковые радары, работающие в разных диапазонах. Это существенно ограничивает возможности изучения динамически связанных процессов в земной системе. Чтобы иметь возможность измерять одновременно (или спустя короткий промежуток времени) несколько характеристик, необходим радар широкого спектра. Необходима перестраиваемая радарная система, не зависящая от конкретного диапазона микроволновой электроники.
В качестве сенсоров для такой системы предлагается использовать атомные датчики Ридберга.
Атомные датчики Ридберга — это высокочувствительные квантовые детекторы широкого спектра, которые можно настраивать для работы с волнами от микро- до миллиметрового диапазона. При этом нет необходимости в использовании электроники, специфической для радиодиапазона. Атомные датчики Ридберга могут использовать для дистанционного зондирования уже существующие сигналы, например, от навигационных и коммуникационных спутников.
Датчики Ридберга основаны на использовании ридберговских атомов. Ридберговские атомы — это водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии (вплоть до уровней порядка 1000). Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 106 раз.
Ридберговские атомы обладают рядом специфических свойств, включая повышенную реакцию на электрические и магнитные поля. Эти свойства позволяют использовать их в качестве сенсоров сверхслабых электромагнитных полей.
В работе ⬆️ представлен метод дистанционного определения влажности почвы при помощи наземной радарной рефлектометрии на основе атомных датчиков Ридберга. Для измерений использовались радиосигналы спутников XM-радио (2,320–2,345 ГГц).
Построенная экспериментальная установка не позволяет настраивать широкий спектр частот из-за использования антенны и фильтра. Однако авторы посвятили отдельный раздел статьи описанию пути к созданию систем микроволнового дистанционного зондирования в широком диапазоне: Roadmap to broad-spectrum remote sensing.
📊 Схема дистанционного зондирования влажности почвы на основе отраженных спутниковых сигналов и датчиков Ридберга.
Популярно о ридберговских атомах:
📖 Зеленер Б.Б., Зеленер Б.В., Зеленер Е.Б. (2018). Удивительный мир ридберговских атомов. Энергия: Экономика, Техника, Экология, 10, 2–9. https://doi.org/10.31857/s023336190002438-7
#микроволны
👍7
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Как спутники TROPICS следили за ураганом “Хелен”
Американские спутники группировки TROPICS наблюдали за ураганом “Хелен” (Helene) на протяжении всего его жизненного цикла. Собранные данные показывают 📹, как тропическая депрессия сформировалась в ураган 4-й категории*, который обрушился на Флориду. Затем ураган продолжил движение вглубь США, постепенно ослабевая до уровня тропической депрессии, но при этом вызвал катастрофические наводнения в западной части штата Северная Каролина.
Миссия NASA TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats) состоит из четырех космических аппаратов форм-фактора CubeSat 3U, каждый из которых оснащен 12-канальным пассивным микроволновым радиометром. TROPICS обеспечивает съемку в диапазонах 91 и 205 ГГц, зондирование температуры в диапазоне 118 ГГц и зондирование влажности в диапазоне 183 ГГц. Пространственное разрешение в надире составляет около 27 км для температуры и 17 км для влажности и осадков, а ширина полосы обзора — около 2000 км. Основная научная цель миссии TROPICS — связать структуру температуры, влажности и осадков с эволюцией интенсивности тропических циклонов.
Наноспутники TROPICS измеряют температуру, влажность воздуха и осадки с пространственным разрешением, сопоставимым с разрешением современных “больших” микроволновых радиометров, но с беспрецедентным временным разрешением: среднее время повторного посещения составляет 60 минут.
TROPICS — это краткосрочная демонстрационная миссия, которая поддерживает концепцию метеорологических наблюдений с высокой периодичностью при помощи малых спутников. Подобные группировки малых спутников могут быть гораздо более экономически эффективными, чем их “большие” аналоги, а запуск группировки малых спутников может обеспечить более частое покрытие по сравнению с одиночным “большим” космическим аппаратом.
📖 Материалы семинара по совместному использованию данных TROPICS и CYGNSS — 2023 Joint Applications Workshop on NASA's TROPICS and CYGNSS Satellite Missions.
*См. шкалу ураганов Саффира — Симпсона.
#микроволны #погода #GNSSR
Американские спутники группировки TROPICS наблюдали за ураганом “Хелен” (Helene) на протяжении всего его жизненного цикла. Собранные данные показывают 📹, как тропическая депрессия сформировалась в ураган 4-й категории*, который обрушился на Флориду. Затем ураган продолжил движение вглубь США, постепенно ослабевая до уровня тропической депрессии, но при этом вызвал катастрофические наводнения в западной части штата Северная Каролина.
Миссия NASA TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats) состоит из четырех космических аппаратов форм-фактора CubeSat 3U, каждый из которых оснащен 12-канальным пассивным микроволновым радиометром. TROPICS обеспечивает съемку в диапазонах 91 и 205 ГГц, зондирование температуры в диапазоне 118 ГГц и зондирование влажности в диапазоне 183 ГГц. Пространственное разрешение в надире составляет около 27 км для температуры и 17 км для влажности и осадков, а ширина полосы обзора — около 2000 км. Основная научная цель миссии TROPICS — связать структуру температуры, влажности и осадков с эволюцией интенсивности тропических циклонов.
Наноспутники TROPICS измеряют температуру, влажность воздуха и осадки с пространственным разрешением, сопоставимым с разрешением современных “больших” микроволновых радиометров, но с беспрецедентным временным разрешением: среднее время повторного посещения составляет 60 минут.
TROPICS — это краткосрочная демонстрационная миссия, которая поддерживает концепцию метеорологических наблюдений с высокой периодичностью при помощи малых спутников. Подобные группировки малых спутников могут быть гораздо более экономически эффективными, чем их “большие” аналоги, а запуск группировки малых спутников может обеспечить более частое покрытие по сравнению с одиночным “большим” космическим аппаратом.
📖 Материалы семинара по совместному использованию данных TROPICS и CYGNSS — 2023 Joint Applications Workshop on NASA's TROPICS and CYGNSS Satellite Missions.
*См. шкалу ураганов Саффира — Симпсона.
#микроволны #погода #GNSSR
👍4✍1❤1
Данные о концентрации ледового покрова
Обновлены данные о концентрации морского льда 🧊Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data, Version 2.
Набор данных сформирован на основе информации о яркостной температуре, полученной с помощью микроволновых радиометров Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR) спутника Nimbus-7, Special Sensor Microwave Imager (SSM/I) и Special Sensor Microwave Imager Sounder (SSMIS). Данные представлены в полярной стереографической проекции (север — EPSG:3411, юг — EPSG:3412) с размером ячейки сетки 25 км x 25 км. Временной охват данных — с 26 октября 1978 года по 31 декабря 2023 года.
Вышла четвертая версия данных 🧊Bootstrap Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS, Version 4, которая содержит данные для северной и южной полярных областей с временным охватом от 1 ноября 1978 года до 31 декабря 2023 года.
Набор данных состоит из ежедневных и ежемесячных значений концентрации морского льда, полученных на основе измерений яркостной температуры указанными приборами. Данные представлены в полярной стереографической проекции (север — EPSG:3411, юг — EPSG:3412) на сетке с размерами ячейки 25 км x 25 км в двухбайтовом целочисленном формате.
#данные #лед #микроволны
Обновлены данные о концентрации морского льда 🧊Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data, Version 2.
Набор данных сформирован на основе информации о яркостной температуре, полученной с помощью микроволновых радиометров Scanning Multichannel Microwave Radiometer (SMMR) спутника Nimbus-7, Special Sensor Microwave Imager (SSM/I) и Special Sensor Microwave Imager Sounder (SSMIS). Данные представлены в полярной стереографической проекции (север — EPSG:3411, юг — EPSG:3412) с размером ячейки сетки 25 км x 25 км. Временной охват данных — с 26 октября 1978 года по 31 декабря 2023 года.
Вышла четвертая версия данных 🧊Bootstrap Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS, Version 4, которая содержит данные для северной и южной полярных областей с временным охватом от 1 ноября 1978 года до 31 декабря 2023 года.
Набор данных состоит из ежедневных и ежемесячных значений концентрации морского льда, полученных на основе измерений яркостной температуры указанными приборами. Данные представлены в полярной стереографической проекции (север — EPSG:3411, юг — EPSG:3412) на сетке с размерами ячейки 25 км x 25 км в двухбайтовом целочисленном формате.
#данные #лед #микроволны
👍10✍2
Спутники ДЗЗ, запущенные в составе миссии SpaceX Bandwagon-2
21 декабря 2024 года в 11:34 всемирного времени с площадки SLC-4E Базы Космических сил США “Ванденберг” (штат Калифорния, США) в рамках миссии Bandwagon-2 осуществлен пуск ракеты-носителя Falcon-9FT Block-5 (F9-413) компании SpaceX с 30 малыми космическими аппаратами из 8 стран.
Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту. Это вторая миссия SpaceX по выводу космических аппаратов на низкие околоземные орбиты со средним наклонением (45°). Первая была выполнена в апреле нынешнего года.
Крупнейшей полезной нагрузкой миссии стал третий южнокорейский разведывательный радарный спутник 🛰 “425 Project”. Первый такой спутник был запущен ракетой Falcon 9 в декабре прошлого года, второй — миссией Bandwagon-1 в апреле нынешнего. Следующий запуск подобных спутников ожидается в миссии Bandwagon-3.
Сообщается, что в декабре 2018 года Thales Alenia Space подписала два контракта с компаниями Korea Aerospace Industries и Hansha Systems Corporation на разработку радарных спутников высокого разрешения для Корейского агентства оборонного развития. Thales Alenia поставляет радар и элементы системы наведения космических аппаратов. Радар использует развертываемую 5-метровую антенну.
В транспортно-пусковом контейнере Exolaunch разместились 22 спутника — 15 CubeSat’ов и 7 более крупных аппаратов. Среди них:
🛰🛰 Радарные спутники ICEYE X47 и X49, массой около 90 кг каждый.
🛰🛰 🛰 Три спутника радиочастотного наблюдения компании Hawkeye 360 — 11A, 11B и 11C. Каждый спутник массой около 30 кг.
🛰 Космический аппарат LizzieSat-2 компании Sidus Space, масса которого составляет около 100 кг. Среди полезной нагрузки — камеры, система для граничных вычислений и камера Holmes-004, которая будет использоваться для наблюдения за другими объектами на орбите.
Среди другой полезной нагрузки к ДЗЗ относятся:
🛰🛰Спутники Tomorrow-S3 и S4 компании Tomorrow.io — пара CubeSat’ов 6U с 📸 микроволновыми радиометрами для сбора метеорологических данных.
🛰 Спутник XCUBE-1, CubeSat 6U от Xplore, с гиперспектральной камерой.
Среди полезной нагрузки, не относящейся к ДЗЗ, нам показались интересными:
🛰 Спутник Jackal 3/TAANSAAFL-002 компании True Anomaly должен продемонстрировать возможности сближения на орбите, а также внеземной съемки. Спутник имеет массу 275 кг. Первая пара спутников True Anomaly, запущенная в марте миссией Transporter 10, вышла из строя вскоре после развертывания.
🛰 Спутник SC1 компании GITAI — CubeSat 16U, предназначенный для отработки новой спутниковой платформы. Кроме того, SC1 должен развернуть на орбите тросовую систему и наблюдать за ней с помощью камер, лидара и лазерного дальномера. Общая масса SC1 — около 20 кг, масса второго концевого тела — около 1 кг. GITAI создает автономных сервисных космических роботов. Компания основана в Японии, а в конце 2023 года переехала в США.
На 🛰 спутнике Flight-2 компании Think Orbital предполагается провести эксперимент по электронно-лучевой сварке, резке и рентгеновскому контролю за состоянием металла. Аппарат массой 45 кг передаст полученные данные на Землю и отключится примерно через сутки после запуска.
Большая часть полезной нагрузки выведена на орбиту высотой 510 км, а южнокорейский разведспутник — на высоту 570 км.
#SAR #SIGINT #микроволны #гиперспектр #оптика #iceye
21 декабря 2024 года в 11:34 всемирного времени с площадки SLC-4E Базы Космических сил США “Ванденберг” (штат Калифорния, США) в рамках миссии Bandwagon-2 осуществлен пуск ракеты-носителя Falcon-9FT Block-5 (F9-413) компании SpaceX с 30 малыми космическими аппаратами из 8 стран.
Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту. Это вторая миссия SpaceX по выводу космических аппаратов на низкие околоземные орбиты со средним наклонением (45°). Первая была выполнена в апреле нынешнего года.
Крупнейшей полезной нагрузкой миссии стал третий южнокорейский разведывательный радарный спутник 🛰 “425 Project”. Первый такой спутник был запущен ракетой Falcon 9 в декабре прошлого года, второй — миссией Bandwagon-1 в апреле нынешнего. Следующий запуск подобных спутников ожидается в миссии Bandwagon-3.
Сообщается, что в декабре 2018 года Thales Alenia Space подписала два контракта с компаниями Korea Aerospace Industries и Hansha Systems Corporation на разработку радарных спутников высокого разрешения для Корейского агентства оборонного развития. Thales Alenia поставляет радар и элементы системы наведения космических аппаратов. Радар использует развертываемую 5-метровую антенну.
В транспортно-пусковом контейнере Exolaunch разместились 22 спутника — 15 CubeSat’ов и 7 более крупных аппаратов. Среди них:
🛰🛰 Радарные спутники ICEYE X47 и X49, массой около 90 кг каждый.
🛰🛰 🛰 Три спутника радиочастотного наблюдения компании Hawkeye 360 — 11A, 11B и 11C. Каждый спутник массой около 30 кг.
🛰 Космический аппарат LizzieSat-2 компании Sidus Space, масса которого составляет около 100 кг. Среди полезной нагрузки — камеры, система для граничных вычислений и камера Holmes-004, которая будет использоваться для наблюдения за другими объектами на орбите.
Среди другой полезной нагрузки к ДЗЗ относятся:
🛰🛰Спутники Tomorrow-S3 и S4 компании Tomorrow.io — пара CubeSat’ов 6U с 📸 микроволновыми радиометрами для сбора метеорологических данных.
🛰 Спутник XCUBE-1, CubeSat 6U от Xplore, с гиперспектральной камерой.
Среди полезной нагрузки, не относящейся к ДЗЗ, нам показались интересными:
🛰 Спутник Jackal 3/TAANSAAFL-002 компании True Anomaly должен продемонстрировать возможности сближения на орбите, а также внеземной съемки. Спутник имеет массу 275 кг. Первая пара спутников True Anomaly, запущенная в марте миссией Transporter 10, вышла из строя вскоре после развертывания.
🛰 Спутник SC1 компании GITAI — CubeSat 16U, предназначенный для отработки новой спутниковой платформы. Кроме того, SC1 должен развернуть на орбите тросовую систему и наблюдать за ней с помощью камер, лидара и лазерного дальномера. Общая масса SC1 — около 20 кг, масса второго концевого тела — около 1 кг. GITAI создает автономных сервисных космических роботов. Компания основана в Японии, а в конце 2023 года переехала в США.
На 🛰 спутнике Flight-2 компании Think Orbital предполагается провести эксперимент по электронно-лучевой сварке, резке и рентгеновскому контролю за состоянием металла. Аппарат массой 45 кг передаст полученные данные на Землю и отключится примерно через сутки после запуска.
Большая часть полезной нагрузки выведена на орбиту высотой 510 км, а южнокорейский разведспутник — на высоту 570 км.
#SAR #SIGINT #микроволны #гиперспектр #оптика #iceye
👍4❤1
Сопоставление результатов подспутниковых измерений влажности почвы с данными SMAP
📖 Бобров П.П., Беляева Т.А., Костычов Ю.А., Крошка Е.С., Родионова О.В., Ященко А.С. Подспутниковые измерения влажности и диэлектрической проницаемости почв на частотах от 1 МГц до 3 ГГц и сопоставление с данными SMAP
Описана методика и техника измерений комплексной диэлектрической проницаемости почв в полевых условиях и проведены наземные измерения — на пяти полях в разных районах Омской области в летний и осенний периоды. Диэлектрическая проницаемость почв определялась в слое 0–5 см с последующим определением влажности и сухой плотности образца почвы. Параллельно определялась влажность почвы в слоях 0–2 см и 2–4 см.
Проведено сравнение значений влажности, полученных при контактном отборе проб, и восстановленных по данным дистанционных микроволновых радиометрических измерений — данным спутника SMAP (Soil Moisture Level 3, пространственное разрешение — 9 км). Результаты показывают, что в большинстве случаев дистанционно определяемые значения влажностей выше определяемых контактным способом. Пересчет содержания глины из системы Качинского (частицы размером менее 10 мкм) в систему USDA (частицы размером менее 2 мкм) показал, что используемые в алгоритме восстановления влажности SMAP значения содержания глины (в системе USDA) превышают реальные значения. Это является возможной причиной завышенных значений влажности.
📚 Доклад
#почва #микроволны
📖 Бобров П.П., Беляева Т.А., Костычов Ю.А., Крошка Е.С., Родионова О.В., Ященко А.С. Подспутниковые измерения влажности и диэлектрической проницаемости почв на частотах от 1 МГц до 3 ГГц и сопоставление с данными SMAP
Описана методика и техника измерений комплексной диэлектрической проницаемости почв в полевых условиях и проведены наземные измерения — на пяти полях в разных районах Омской области в летний и осенний периоды. Диэлектрическая проницаемость почв определялась в слое 0–5 см с последующим определением влажности и сухой плотности образца почвы. Параллельно определялась влажность почвы в слоях 0–2 см и 2–4 см.
Проведено сравнение значений влажности, полученных при контактном отборе проб, и восстановленных по данным дистанционных микроволновых радиометрических измерений — данным спутника SMAP (Soil Moisture Level 3, пространственное разрешение — 9 км). Результаты показывают, что в большинстве случаев дистанционно определяемые значения влажностей выше определяемых контактным способом. Пересчет содержания глины из системы Качинского (частицы размером менее 10 мкм) в систему USDA (частицы размером менее 2 мкм) показал, что используемые в алгоритме восстановления влажности SMAP значения содержания глины (в системе USDA) превышают реальные значения. Это является возможной причиной завышенных значений влажности.
📚 Доклад
#почва #микроволны
👍5
Plextek-Sensing-in-space.pdf
5.3 MB
Внеземная радарная съемка
Компания Plextek (Великобритания) опубликовала статью "Sensing in Space" — об обнаружении и отслеживании космических объектов с помощью радаров, размещенных на борту спутников.
Статья носит рекламный характер. Компания продает свою технологию mmWave, которая, по ее словам, представляет собой “точный и эффективный способ обнаружения объектов размером от миллиметра до гораздо более крупных, таких как мертвые или некооперирующие спутники”. Тем не менее, популярный рассказ о применяемых технологиях и аргументы в пользу выбора радаров для внеземной съемки могут показаться интересными.
📝На сайте Plextek есть раздел с документами, которые можно скачать после бесплатной регистрации.
#SAR #debris #микроволны
Компания Plextek (Великобритания) опубликовала статью "Sensing in Space" — об обнаружении и отслеживании космических объектов с помощью радаров, размещенных на борту спутников.
Статья носит рекламный характер. Компания продает свою технологию mmWave, которая, по ее словам, представляет собой “точный и эффективный способ обнаружения объектов размером от миллиметра до гораздо более крупных, таких как мертвые или некооперирующие спутники”. Тем не менее, популярный рассказ о применяемых технологиях и аргументы в пользу выбора радаров для внеземной съемки могут показаться интересными.
📝На сайте Plextek есть раздел с документами, которые можно скачать после бесплатной регистрации.
#SAR #debris #микроволны
👍5
Спутники ДЗЗ миссии SpaceX Transporter-12 – окончание
AAC Clyde Space запустила CubeSat 4U 🛰 Sedna-2, с приемником АИС для морского мониторинга, а португальская компания LusoSpace запустила CubeSat 4U 🛰 PoSat-2 — также с АИС для морского мониторинга.
Миссия ANSER испанской компании INTA и ESA по мониторингу качества воды и изменения климата, которая стартовала на ракете Vega в октябре 2023 года, должна была состоять из тройки спутников CubeSat 3U с одним ведущим и двумя ведомыми аппаратами. Однако ведущий спутник вывести тогда не удалось. В составе Transporter-12 был выведен на орбиту новый ведущий — аппарат 🛰 Leader-S. Теперь перед разработчиками группировки стоит задача сближения на орбите пары ведомых с новым ведущим спутником.
Digantara и OrbAstro запустили 🛰 SCOT — CubeSat 6U, на котором установлен датчик Digantara Space Climate and Object Tracker для мониторинга космического мусора и космической погоды.
Компания Care Weather запустила 🛰 Fledgling Veery Barb — CubeSat 1U, который должен продемонстрировать работу миниатюрного радара.
#испания #португалия #микроволны
AAC Clyde Space запустила CubeSat 4U 🛰 Sedna-2, с приемником АИС для морского мониторинга, а португальская компания LusoSpace запустила CubeSat 4U 🛰 PoSat-2 — также с АИС для морского мониторинга.
Миссия ANSER испанской компании INTA и ESA по мониторингу качества воды и изменения климата, которая стартовала на ракете Vega в октябре 2023 года, должна была состоять из тройки спутников CubeSat 3U с одним ведущим и двумя ведомыми аппаратами. Однако ведущий спутник вывести тогда не удалось. В составе Transporter-12 был выведен на орбиту новый ведущий — аппарат 🛰 Leader-S. Теперь перед разработчиками группировки стоит задача сближения на орбите пары ведомых с новым ведущим спутником.
Digantara и OrbAstro запустили 🛰 SCOT — CubeSat 6U, на котором установлен датчик Digantara Space Climate and Object Tracker для мониторинга космического мусора и космической погоды.
Компания Care Weather запустила 🛰 Fledgling Veery Barb — CubeSat 1U, который должен продемонстрировать работу миниатюрного радара.
#испания #португалия #микроволны
👍9
NOAA будет закупать коммерческие метеоданные для мониторинга чрезвычайных ситуаций
В дополнение к покупке коммерческих метеоданных по контрактам, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) планирует приобретать данные для мониторинга чрезвычайных ситуаций, выплачивая за них премии коммерческим компаниям.
До сих пор NOAA закупало данные радиозатменного зондирования по контрактам, заключенным с коммерческими компаниями. В бюджете NOAA на 2024 год на эти цели было выделено 27,5 млн долларов. Коммерческие данные будут закупаться и дальше, в связи с новой программой Near Earth Orbit Network (NEON) — следующим поколением полярно-орбитальных метеоспутников NOAA.
Но помимо контрактных закупок, чтобы оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации, NOAA будет закупать коммерческие данные по целевому региону в интересующий его интервал времени.
“Когда мы рассматриваем наблюдения на нишевом рынке, будь то обнаружение пожаров, измерение парниковых газов или обнаружение разливов нефти, мне не нужна глобальная перспектива”, — сказал Стив Фольц (Steve Volz), помощник руководителя Службы спутниковой информации NOAA. “Мне нужны наблюдения за нефтяным пятном”. “Я буду платить за них премиальные, а вы сможете продавать свои другие данные другим людям”.
“Мы [также] рассмотрим возможность приобретения данных гиперспектрального микроволнового зондирования, поскольку считаем, что это очень полезно для выполнения нашей миссии”, — заявила представитель NOAA Айрин Паркер (Irene Parker).
📸 Художественное изображение спутника Tomorrow-S компании Tomorrow.io, оснащенного микроволновым зондом.
Источник
#погода #ro #микроволны
В дополнение к покупке коммерческих метеоданных по контрактам, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) планирует приобретать данные для мониторинга чрезвычайных ситуаций, выплачивая за них премии коммерческим компаниям.
До сих пор NOAA закупало данные радиозатменного зондирования по контрактам, заключенным с коммерческими компаниями. В бюджете NOAA на 2024 год на эти цели было выделено 27,5 млн долларов. Коммерческие данные будут закупаться и дальше, в связи с новой программой Near Earth Orbit Network (NEON) — следующим поколением полярно-орбитальных метеоспутников NOAA.
Но помимо контрактных закупок, чтобы оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации, NOAA будет закупать коммерческие данные по целевому региону в интересующий его интервал времени.
“Когда мы рассматриваем наблюдения на нишевом рынке, будь то обнаружение пожаров, измерение парниковых газов или обнаружение разливов нефти, мне не нужна глобальная перспектива”, — сказал Стив Фольц (Steve Volz), помощник руководителя Службы спутниковой информации NOAA. “Мне нужны наблюдения за нефтяным пятном”. “Я буду платить за них премиальные, а вы сможете продавать свои другие данные другим людям”.
“Мы [также] рассмотрим возможность приобретения данных гиперспектрального микроволнового зондирования, поскольку считаем, что это очень полезно для выполнения нашей миссии”, — заявила представитель NOAA Айрин Паркер (Irene Parker).
📸 Художественное изображение спутника Tomorrow-S компании Tomorrow.io, оснащенного микроволновым зондом.
Источник
#погода #ro #микроволны
👍2
Миссия SpaceX Transporter-13 (продолжение)
Первый спутник Ботсваны, 🛰 BOTSAT-1 — CubeSat 3U Ботсванского международного университета науки и технологии, оснащен полезной нагрузкой для получения изображений среднего разрешения.
На борту контейнера ICEYE находятся четыре 90-килограммовых радарных спутника 🛰 X-46/-48/-50/-51.
🛰 DSAR-TD/Etihad-SAT — 220-килограммовый радарный спутник от Космического центра ОАЭ имени Мохаммеда бин Рашида и южнокорейской компании Satrec Initiative.
🛰 Норвежская компания Kongsberg предоставляет ARVAKER 1, первый из трех микроспутников группировки N3X для мониторинга морского трафика, оборудованной приемником АИС и радарным детектором. Спутники N3X будут работать в интересах норвежских правительственных организаций.
Компания Sidus Space запускает 🛰 LizzieSat-3, полезная нагрузка которого включает в себя приемник АИС, камеру для съемку Земли, а также устройство Holmes от HEO для внеземной съемки (non-Earth imaging, NEI).
Spire разместила семь своих спутников 🛰 LEMUR 2. Два из них будут оснащены оптической межспутниковой связью (optical inter-satellite links, OISL), которая была успешно продемонстрирована компанией на спутниках, запущенных миссией Transporter-8 в 2023 году.
🛰 Tomorrow-S5 и -S6, разработанные Tomorrow.io, представляют собой пару CubeSat 6U с микроволновыми радиометрами для проведения атмосферных измерений. Еще одна пара таких спутников была запущена в рамках декабрьской миссии Bandwagon 2.
Миссия NASA 🛰 Electrojet Zeeman Imaging Explorer (EZIE) представляет собой трио CubeSat’ов 6U, которые будут измерять электроструи — токи в верхних слоях атмосферы, связанные с полярными сияниями. Приборы на спутниках будут измерять микроволновое излучение кислорода в ионосфере под электроструями, ища эффект Зеемана, который вызывает расщепление обнаруженных спектральных линий.
🛰 Uvsq-Sat NG — CubeSat 6U из французской Лаборатории атмосферных и пространственных наблюдений (LATMOS) и Международной спутниковой программы исследований и образования (INSPIRE), продолжает миссию по измерению радиационного бюджета Земли предыдущих спутников Uvsq-Sat и Inspire-Sat, а также измеряет концентрацию газов в атмосфере.
🛰 Миссия HERMES Pathfinder Итальянского космического агентства и Европейского союза, состоит из шести CubeSat 3U с детекторами рентгеновского и гамма-излучения, которые будут использоваться для обнаружения всплесков гамма-лучей и других переходных явлений во Вселенной.
🛰 AeroCube-18 A и B — пара CubeSat 6U от Aerospace Corp., которые продемонстрируют различные технологии, включая блок гиперспектральной съемки, усовершенствованные солнечные батареи и нанотехнологические полезные нагрузки.
Австралийский 🛰 Buccaneer Main Mission (BMM) — CubeSat 6U-XL, созданный компанией Inovor для Defence Science Technology Group. Основная полезная нагрузка — высокочастотный приемник с развертываемой антенной, который будет использоваться для калибровки оперативной радарной сети Jindalee. Второстепенная полезная нагрузка включает в себя оптические системы связи и камеру с вращающимся зеркалом.
Транспортно-пусковой контейнер ION SCV-017 несет пару контейнеров аппаратов PocketQube для компании Alba Orbital, которые содержат пять миниатюрных спутников. Три из них, космические аппараты Alba 🛰 Unicorn-2O/-2P/-2Q пополнят группировку пикоспутников ночной съемки Земли.
#SAR #ботсвана #США #финляндия #ОАЭ #корея #микроволны #норвегия #атмосфера #австралия #гиперспектр #dnb #оптика
Первый спутник Ботсваны, 🛰 BOTSAT-1 — CubeSat 3U Ботсванского международного университета науки и технологии, оснащен полезной нагрузкой для получения изображений среднего разрешения.
На борту контейнера ICEYE находятся четыре 90-килограммовых радарных спутника 🛰 X-46/-48/-50/-51.
🛰 DSAR-TD/Etihad-SAT — 220-килограммовый радарный спутник от Космического центра ОАЭ имени Мохаммеда бин Рашида и южнокорейской компании Satrec Initiative.
🛰 Норвежская компания Kongsberg предоставляет ARVAKER 1, первый из трех микроспутников группировки N3X для мониторинга морского трафика, оборудованной приемником АИС и радарным детектором. Спутники N3X будут работать в интересах норвежских правительственных организаций.
Компания Sidus Space запускает 🛰 LizzieSat-3, полезная нагрузка которого включает в себя приемник АИС, камеру для съемку Земли, а также устройство Holmes от HEO для внеземной съемки (non-Earth imaging, NEI).
Spire разместила семь своих спутников 🛰 LEMUR 2. Два из них будут оснащены оптической межспутниковой связью (optical inter-satellite links, OISL), которая была успешно продемонстрирована компанией на спутниках, запущенных миссией Transporter-8 в 2023 году.
🛰 Tomorrow-S5 и -S6, разработанные Tomorrow.io, представляют собой пару CubeSat 6U с микроволновыми радиометрами для проведения атмосферных измерений. Еще одна пара таких спутников была запущена в рамках декабрьской миссии Bandwagon 2.
Миссия NASA 🛰 Electrojet Zeeman Imaging Explorer (EZIE) представляет собой трио CubeSat’ов 6U, которые будут измерять электроструи — токи в верхних слоях атмосферы, связанные с полярными сияниями. Приборы на спутниках будут измерять микроволновое излучение кислорода в ионосфере под электроструями, ища эффект Зеемана, который вызывает расщепление обнаруженных спектральных линий.
🛰 Uvsq-Sat NG — CubeSat 6U из французской Лаборатории атмосферных и пространственных наблюдений (LATMOS) и Международной спутниковой программы исследований и образования (INSPIRE), продолжает миссию по измерению радиационного бюджета Земли предыдущих спутников Uvsq-Sat и Inspire-Sat, а также измеряет концентрацию газов в атмосфере.
🛰 Миссия HERMES Pathfinder Итальянского космического агентства и Европейского союза, состоит из шести CubeSat 3U с детекторами рентгеновского и гамма-излучения, которые будут использоваться для обнаружения всплесков гамма-лучей и других переходных явлений во Вселенной.
🛰 AeroCube-18 A и B — пара CubeSat 6U от Aerospace Corp., которые продемонстрируют различные технологии, включая блок гиперспектральной съемки, усовершенствованные солнечные батареи и нанотехнологические полезные нагрузки.
Австралийский 🛰 Buccaneer Main Mission (BMM) — CubeSat 6U-XL, созданный компанией Inovor для Defence Science Technology Group. Основная полезная нагрузка — высокочастотный приемник с развертываемой антенной, который будет использоваться для калибровки оперативной радарной сети Jindalee. Второстепенная полезная нагрузка включает в себя оптические системы связи и камеру с вращающимся зеркалом.
Транспортно-пусковой контейнер ION SCV-017 несет пару контейнеров аппаратов PocketQube для компании Alba Orbital, которые содержат пять миниатюрных спутников. Три из них, космические аппараты Alba 🛰 Unicorn-2O/-2P/-2Q пополнят группировку пикоспутников ночной съемки Земли.
#SAR #ботсвана #США #финляндия #ОАЭ #корея #микроволны #норвегия #атмосфера #австралия #гиперспектр #dnb #оптика
👍4
Миссия SpaceX Bandwagon-3
22 апреля 2025 года в 00:48 всемирного времени с площадки SLC-40 Станции Космических сил США “Мыс Канаверал” (шт. Флорида, США) в рамках миссии Bandwagon-3 осуществлен пуск ракеты-носителя Falcon-9FT Block-5 с тремя спутниками на борту.
🛰 Южнокорейский разведывательный радарный спутник Gunjeongchai-wiseong 4 (Разведывательный Спутник 4) — четвертый из пяти запланированных. Аппарат выведен на орбиту высотой 570 км и наклонением 45 градусов.
🛰 Спутник Tomorrow S7 от компании Tomorrow (6U CubeSat массой около 12 кг), который будет заниматься сбором данных для прогнозирования погоды. Полезной нагрузкой является 📸 12-канальный микроволновой радиометр, использующий технологии Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (MIT LL) и созданный компанией Tomorrow.io. Спутник изготовлен компанией Blue Canyon Technologies.
Полная группировки метеоспутников Tomorrow.io должна насчитывать 18 спутников.
🛰 Демонстрационная возвращаемая грузовая капсула PHOENIX-1 немецкой компании ATMOS Space Cargo массой 250 кг. Капсула проведет на орбите две недели, затем войдет в атмосферу и совершит приводнение в Атлантическом океане в 2000 км от Бразилии.
Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту.
#корея #США #погода #война #микроволны
22 апреля 2025 года в 00:48 всемирного времени с площадки SLC-40 Станции Космических сил США “Мыс Канаверал” (шт. Флорида, США) в рамках миссии Bandwagon-3 осуществлен пуск ракеты-носителя Falcon-9FT Block-5 с тремя спутниками на борту.
🛰 Южнокорейский разведывательный радарный спутник Gunjeongchai-wiseong 4 (Разведывательный Спутник 4) — четвертый из пяти запланированных. Аппарат выведен на орбиту высотой 570 км и наклонением 45 градусов.
🛰 Спутник Tomorrow S7 от компании Tomorrow (6U CubeSat массой около 12 кг), который будет заниматься сбором данных для прогнозирования погоды. Полезной нагрузкой является 📸 12-канальный микроволновой радиометр, использующий технологии Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (MIT LL) и созданный компанией Tomorrow.io. Спутник изготовлен компанией Blue Canyon Technologies.
Полная группировки метеоспутников Tomorrow.io должна насчитывать 18 спутников.
🛰 Демонстрационная возвращаемая грузовая капсула PHOENIX-1 немецкой компании ATMOS Space Cargo массой 250 кг. Капсула проведет на орбите две недели, затем войдет в атмосферу и совершит приводнение в Атлантическом океане в 2000 км от Бразилии.
Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту.
#корея #США #погода #война #микроволны
👍3
Вступил в строй американский военный метеоспутник WSF-M
После завершения годичного периода испытаний, вступил в строй американский военный метеоспутник Weather System Follow-on - Microwave (WSF-M).
WSF-M использует поляриметрический микроволновой радиометр MWI для измерения скорости и направления ветра на поверхности океана (поляриметр на частотах: 10.85, 18.7 и 37 ГГц), толщины льда, глубины снега и влажности почвы (6,9–7,3 ГГц, 89–91 ГГц).
Следующий аппарат серии WSF-M планируется запустить в 2028 г.
📸 Художественное изображение спутника WSF-M [источник].
#микроволны #война #погода
После завершения годичного периода испытаний, вступил в строй американский военный метеоспутник Weather System Follow-on - Microwave (WSF-M).
WSF-M использует поляриметрический микроволновой радиометр MWI для измерения скорости и направления ветра на поверхности океана (поляриметр на частотах: 10.85, 18.7 и 37 ГГц), толщины льда, глубины снега и влажности почвы (6,9–7,3 ГГц, 89–91 ГГц).
Следующий аппарат серии WSF-M планируется запустить в 2028 г.
📸 Художественное изображение спутника WSF-M [источник].
#микроволны #война #погода
👍5😢4
Пассивные микроволновые радиометры: применение, преимущества и проблемы
Свежий обзор (Rouzegari et al., 2025) посвящен применению пассивных микроволновых радиометрах (ПМР) на спутниках. Кроме обзора приложений радиометров, в статье приведены результаты опроса среди 87 специалистов, где, помимо вопросов о преимуществах радиометров, респондентов также просили обсудить ограничения данных ПМР и предложить пути их улучшения.
Основные ограничения, выявленные респондентами, связаны с временным охватом и пространственным разрешением. Они подчеркнули, что количество спутниковых проходов и время задержки данных являются значительными ограничениями, которые необходимо улучшить. Один из респондентов особо отметил редкие пролеты над тропическими циклонами (ТЦ). Другой респондент указал, что только четыре основных спутника используют микроволновую интегрированную систему восстановления (MiRS) в двух орбитальных плоскостях: NOAA-20, NOAA-21, Metop-B и Metop-C. Из-за этого ограничения могут возникать 8-часовые пробелы в сборе данных, что далеко от идеала и требует решения. MiRS — это алгоритм восстановления, используемый для получения данных с микроволновых датчиков, позволяющий создавать композитные и смешанные продукты на основе данных с четырех упомянутых спутников.
Другие проблемы включают значительное количество радиопомех (RFI) в низкочастотных диапазонах, используемых в приборах AMSR2, SMOS и SMAP, что снижает эффективность сенсоров. Указывается, что развитие новых технологий (например, 5G) увеличит RFI в более высоких микроволновых диапазонах. Поэтому для обеспечения качества микроволновых приборов, а также точности и своевременности данных важно защищать ключевые микроволновые диапазоны.
Другое предложение от респондента заключалось в стремлении международного сообщества к глобальному охвату ПМР каждые 3–4 часа. Кроме того, идеальным было бы сокращение задержки данных, возможно, до одного часа, а также увеличение ширины полосы обзора и разрешения. Несколько респондентов согласились, что необходимо больше спутников, причем один из них отметил, что для полярных группировок требуется больше спутников с улучшенными алгоритмами для сложных территорий, а также для осадков с теплыми вершинами облаков и лучшего обнаружения над снегом и льдом. Также необходимы более высокое разрешение и более частые пролеты ПМР для диапазонов 32–35 ГГц и 85–91 ГГц. Была упомянута потенциальная потребность в гиперспектральных каналах геостационарных спутников. Последняя рекомендация заключается в том, чтобы NOAA быстро разработала механизм включения данных с малых спутников в смешанные продукты.
Советские и российские радиометры в статье не рассматривались, хотя о первенстве СССР в данной области упоминается.
📖 Rouzegari, N., Bolboli Zadeh, M., Jimenez Arellano, C., Afzali Gorooh, V., Nguyen, P., Meng, H., Ferraro, R. R., Kalluri, S., Sorooshian, S., & Hsu, K. (2025). Passive Microwave Imagers, Their Applications, and Benefits: A Review. Remote Sensing, 17(9), 1654. https://doi.org/10.3390/rs17091654
#микроволны
Свежий обзор (Rouzegari et al., 2025) посвящен применению пассивных микроволновых радиометрах (ПМР) на спутниках. Кроме обзора приложений радиометров, в статье приведены результаты опроса среди 87 специалистов, где, помимо вопросов о преимуществах радиометров, респондентов также просили обсудить ограничения данных ПМР и предложить пути их улучшения.
Основные ограничения, выявленные респондентами, связаны с временным охватом и пространственным разрешением. Они подчеркнули, что количество спутниковых проходов и время задержки данных являются значительными ограничениями, которые необходимо улучшить. Один из респондентов особо отметил редкие пролеты над тропическими циклонами (ТЦ). Другой респондент указал, что только четыре основных спутника используют микроволновую интегрированную систему восстановления (MiRS) в двух орбитальных плоскостях: NOAA-20, NOAA-21, Metop-B и Metop-C. Из-за этого ограничения могут возникать 8-часовые пробелы в сборе данных, что далеко от идеала и требует решения. MiRS — это алгоритм восстановления, используемый для получения данных с микроволновых датчиков, позволяющий создавать композитные и смешанные продукты на основе данных с четырех упомянутых спутников.
Другие проблемы включают значительное количество радиопомех (RFI) в низкочастотных диапазонах, используемых в приборах AMSR2, SMOS и SMAP, что снижает эффективность сенсоров. Указывается, что развитие новых технологий (например, 5G) увеличит RFI в более высоких микроволновых диапазонах. Поэтому для обеспечения качества микроволновых приборов, а также точности и своевременности данных важно защищать ключевые микроволновые диапазоны.
Другое предложение от респондента заключалось в стремлении международного сообщества к глобальному охвату ПМР каждые 3–4 часа. Кроме того, идеальным было бы сокращение задержки данных, возможно, до одного часа, а также увеличение ширины полосы обзора и разрешения. Несколько респондентов согласились, что необходимо больше спутников, причем один из них отметил, что для полярных группировок требуется больше спутников с улучшенными алгоритмами для сложных территорий, а также для осадков с теплыми вершинами облаков и лучшего обнаружения над снегом и льдом. Также необходимы более высокое разрешение и более частые пролеты ПМР для диапазонов 32–35 ГГц и 85–91 ГГц. Была упомянута потенциальная потребность в гиперспектральных каналах геостационарных спутников. Последняя рекомендация заключается в том, чтобы NOAA быстро разработала механизм включения данных с малых спутников в смешанные продукты.
Советские и российские радиометры в статье не рассматривались, хотя о первенстве СССР в данной области упоминается.
📖 Rouzegari, N., Bolboli Zadeh, M., Jimenez Arellano, C., Afzali Gorooh, V., Nguyen, P., Meng, H., Ferraro, R. R., Kalluri, S., Sorooshian, S., & Hsu, K. (2025). Passive Microwave Imagers, Their Applications, and Benefits: A Review. Remote Sensing, 17(9), 1654. https://doi.org/10.3390/rs17091654
#микроволны
👍5❤2🔥2