Разработан прибор, позволяющий получить амплитудную и фазовую информацию оптического сигнала без цифровой обработки [ссылка]

Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали новый полностью оптический прибор для получения изображений сложных полей, способный захватывать как амплитудную, так и фазовую информацию о поле без необходимости цифровой обработки.

Современные технологии получения оптических изображений основаны на датчиках интенсивности, которые могут фиксировать только амплитуду света, но не его фазу. Информация о фазе дает массу дополнительной информации о структурных свойствах наблюдаемого образца, в частности о распределении поглощения и коэффициента преломления.

Существующие методы сбора фазовой информации включают в себя сложные интерферометрические или голографические системы, дополненные итерационными алгоритмами восстановления фазы, что приводит к усложнению оборудования и увеличению вычислительных затрат.

Команда ученых под руководством профессора Айдогана Озкана (Aydogan Ozcan) разработала прибор для получения изображений сложных оптических полей, который позволяет преодолеть эти ограничения.

Новый прибор состоит из серии дифракционных поверхностей, расположенных так, чтобы создавать два независимых канала визуализации, которые преобразуют амплитуду и фазу входных полей в распределения интенсивности на плоскости датчика 📸. Такой подход устраняет необходимость в алгоритмах цифрового восстановления фазы, значительно упрощая процесс получения изображения.

Компактная оптическая конструкция устройства охватывает около 100 длин волн в осевом направлении, что делает его легко интегрируемым в существующие оптические системы.

Новинка обещает произвести революцию в различных областях, включая биомедицинскую визуализацию, безопасность, материаловедение и дистанционное зондирование.

📖 Jingxi Li et al. All-optical complex field imaging using diffractive processors, Light: Science & Applications (2024). https://dx.doi.org/10.1038/s41377-024-01482-6

#оптика

"Швабе" представил прототип оптико-электронной аппаратуры "КубРиК" для спутников ДЗЗ

Холдинг "Швабе" (входит в Ростех) на форуме "Армия-2024" представил прототип оптико-электронной аппаратуры "КубРиК" для спутников дистанционного зондирования Земли стандарта CubeSat.

Полученные со спутников сведения будут полезны в сельском хозяйстве, природоохранной деятельности и в других сферах. "Новое изделие дополняет существующую линейку оптико-электронной аппаратуры, которая включает в себя решения для различных типов космических комплексов ДЗЗ, — от микрокосмических до тяжелых. Разработка стоит дешевле аналогов за счет автономности производства", — сообщили в "Швабе".

Источник

#россия #оптика

Китай запустил шесть спутников с борта морской платформы

29 августа 2024 года в 05:22 всемирного времени из акватории Жёлтого моря (географические координаты: 36,4° с.ш. и 123,3° в.д.) с борта морской платформы “Дунфэн хантяньган” осуществлен пуск ракеты-носителя “Гушэньсин-1C” китайской компании Galactic Energy с шестью спутниками различного назначения. Космические аппараты успешно выведены на солнечно-синхронную орбиту высотой 535 километров.

🛰 “Юньяо-1” №№ 15–17 (англ. Yunyao-1 15–17, кит. 云遥一号15–17) — идентичные метеоспутники, принадлежащие компании Tianjin Yunyao Aerospace Technology Co., Ltd. Спутники оснащены приборами для радиозатменных измерений и длинноволновой инфракрасной камерой.

🛰 “Цзитинси А03” (англ. Jitianxing A03, кит. 吉天星A-03) — первый спутник группировки оптических спутников дистанционного зондирования “Jitianxing A”. Он разработан и эксплуатируется компанией Suzhou Jitian Xingzhou Space Technology Co, Ltd. Спутник оснащен гиперспектральной камерой и будет использоваться для отработки технологий оптического гиперспектрального дистанционного зондирования высокого разрешения.

🛰 “Сусин-1-01” (англ. Suxing-1 01, кит. 苏星一号01) — разработан компанией Shanghai AIS Aerospace Technology Co., Ltd., а пользователем является Научно-исследовательский институт дельты реки Янцзы (Taicang Yangtze River Delta Research Institute) Северо-Западного политехнического университета. Спутник оснащен оптической камерой и предназначен для отработки технологий дистанционного зондирования.

🛰 “Тинфу Гаофэн-2” (англ. Tianfu Gaofen-2, кит. 天辅高分二号) — другое название: Huaxiangyuan-1 — разработан компанией Hunan Hangsheng Satellite Technology Co., Ltd. для компании Xiamen Tianwei Technology Co., Ltd. Спутник будет использоваться для предоставления услуг оптического гиперспектрального дистанционного зондирования.

#ro #LST #гиперспектр #оптика #китай

GalaxEye готовит к запуску мультисенсорный спутник ДЗЗ [ссылка]

Индийский ИТ-гигант Infosys объявил о планах инвестировать около 2 миллионов долларов в индийский стартап GalaxEye Space, занимающийся дистанционным зондированием Земли (ДЗЗ).

Компания GalaxEye готовит к запуску в 2025 году мультисенсорный спутник ДЗЗ, оснащенный радаром и мультиспектральным сенсором. GalaxEye уже продемонстрировала работу своих устройств на беспилотниках.

По словам генерального директора GalaxEye, Суяша Сингха (Suyash Singh), объединение сенсоров на одном космическом аппарате даст GalaxEye уникальные возможности для поддержки индийских вооруженных сил. Например, датчики помогут аналитикам обнаруживать замаскированную военную технику, отслеживать передвижение войск и вести наблюдение в условиях недостаточной освещенности.

В августе GalaxEye объявила о привлечении 6,5 миллионов долларов в рамках серии А инвестиций. Инвестиции Infosys дали стартапу еще 2 миллиона долларов.

В 2021 году Сингх стал одним из основателей GalaxEye, вместе с четырьмя студентами Индийского технологического института Мадраса. Ранее студенты объединили свои усилия и стали финалистами конкурса SpaceX Hyperloop в 2019 году.

📸 Соучредители GalaxEye Space с дроном, используемым для тестирования радара и мультиспектрального сенсора.

#индия #война #SAR #оптика

Из акватории Жёлтого моря запущены восемь китайских спутников [ссылка]

24 сентября 2024 года в 02:31 UTC с морской платформы “Дунфэн хантяньган”, находившейся в акватории Жёлтого моря, выполнен пуск ракеты-носителя "Цзелун-3" с восемью спутниками:

🛰 Тяньи-41 (Шенци / Ганчжоу-1) [англ. Tianyi 41 (Shenqi/Ganzhou-1), кит. 天仪41（神启号/甘州一号）] — первый спутник новой орбитальной группировки радаров С-диапазона, оператором которой является Tianyi Research Institute. Масса спутника составляет 285 кг, максимальное пространственное разрешение — 1 метр. Спутник способен проводить интерферометрическую съемку и осуществлять мониторинг деформаций земной поверхности. Сообщают об успешном развёртывании антенны радара.

🛰 Синшидай-15 [англ. Xingshidai 15, кит. 星时代15] — спутник ДЗЗ в проектировании, разработке и приеме данных которого принял непосредственное участие Китайский университет Гонконга. Оснащён субметровой оптической камерой ДЗЗ и вычислительной системой с ИИ.

🛰 Синшидай-21 (Кесин Лянси Шианцзы-1) [англ. Xingshidai 21 (Kexing Liangxi Shuangzi-1), кит. 星时代21 (氦星梁溪双子星一号)], 🛰 Синшидай-22 (Кесин Лянси Шианцзы-2) [англ. Xingshidai 22 (Kexing Liangxi Shuangzi-2), кит. 星时代22 (氦星梁溪双子星二号)] — спутники компании “Helium Star Optical Network”, создающей систему лазерной оптической связи.

🛰Фудань-1 Ланмей Вэлай [англ. Fudan-1・Lanmei Weilai, кит. 复旦一号・澜湄未来星] —научно-исследовательский спутник, разработанный компанией Shanghai Aerospace Technology Co., Ltd. (дочерней компанией Шанхайской академии космических технологий) совместно с Фуданьским университетом. Fudan-1 оснащён солнечным ультрафиолетовым спектрометром и миллиметровым волновым профилометром влажности атмосферы.

🛰Тяньянь-15 (Цичжун Цинzy-1) [англ. Tianyan 15 (Zuizhong Qianyan-1), кит. 天雁15(最终前沿一号01)] — демонстрационный спутник компании Final Frontier Aerospace Technology из Хайяна, провинция Шаньдун.

🛰Цзитяньсин-A01 (Цилин Дахуэ-1) [англ. Jitianxing A01 (Jilin Daxue-1), кит. 吉天星A01（吉林大学一号）] — спутник Цзилиньского университета № 1, оборудованный гиперспектральной камерой видимого диапазона с пространственным разрешением 3 м, а также камерой для селфи. Создан компанией Suzhou Jitian Xingzhou Space Technology в расчёте на коммерческое применение.

🛰Луцза-4-01 (Вухан Дахуэ Ремин Ююан Цзакан) [англ. Luojia-4 01 (Wuhan Dauxe Renmin Yiyuan Jiankang), кит. 珞珈四号01(武汉大学人民医院健康号)] — экспериментальный спутник, массой около 60 кг, назван “медицинским”. Он позволяет получать изображения с размером кадра 4000 км × 300 км (!). Скорость передачи данных достигает 900 Мбит/с. Ёмкость хранения данных более 8 Тб, что позволяет хранить изображения более 9,6 млн кв. км. Спутник оборудован гиперспектральной камерой, работающей в видимом диапазоне, а также ультрафиолетовой камерой. По замыслу разработчиков эти приборы позволят обнаружить загрязненную атмосферу, водоёмы, почву и другие экологические факторы, влияющие на здоровье человека.

Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту.

#китай #SAR #гиперспектр #оптика

Запущены 15 китайских спутников

11 ноября 2024 года в 04:03 всемирного времени с площадки № 130 космодрома Цзюцюань выполнен пуск ракеты-носителя 📸 “Лицзянь-1” (Lijian-1 Yao-5) с 15-ю спутниками:

🔹 Shiyan-26A—C 试验二十六号A—C
🔹 Jilin-1 Gaofen 05B 吉林一号高分05B
🔹 Jilin-1 Pintai 02A03 (Yiyatong) 平台02A03（天智二号C）
🔹 Yunyao-1 31—36 (один из них — Tianzhi-2C) 云遥一号31星—36（其一为怡亚通号）
🔹 Xiguang-1 04 (Quehua-1) 西光壹号04（鹊华一号）
🔹 Xiguang-1 05 (Tianxianpei) 西光壹号05（天仙配号）
🔹 Aman Zhineng Yaogan-1 阿曼智能遥感一号
🔹 Tianyan-24 (Liangping-1) 天雁24（梁平一号）

Космические аппараты успешно выведены на околоземную орбиту. Вот информация о некоторых из них:

🛰 Tianzhi-2C на платформе Jilin-1 02A03, разработан совместно Институтом программного обеспечения Китайской академии наук и компанией Changguang Satellite Technology Co, Ltd. Это спутник оптического наблюдения Земли высокого пространственного разрешения с интеллектуальной обработкой данных на борту и возможностью автономного планирования задач. В качестве “мозга” спутника используется недавно разработанная суперкомпьютерная микросистема Tianzhi.

Tianzhi-2C предназначен для проверки возможности автономного планирования задач на основе бортовой обработки снимков и распознавания целей. Предполагается, что спутник будет поддерживать такие сложные приложения, как интеллектуальное принятие решений на борту и многоспутниковое взаимодействие в условиях будущей крупномасштабной группировки [🔗ссылка].

🛰 Xiguang-1 04 — первый в Китае коммерческий спутник для мониторинга выбросов метана от точечных источников. Сообщается, что спутник оснащен камерами для наблюдения за выбросами метана и солнечно-индуцированной флуоресценции хлорофилла (СИФ), а также мультиспектральной камерой. Сообщается также о высоком пространственном и спектральном разрешениях данных: пространственное разрешение достигает 25 метров, а спектральное — 0,1 нанометра (!). Оператором спутника является компания Zhongke Xingrui [🔗ссылка].

Хотелось бы узнать подробности о “хлорофилльной” камере. Европейский спутник FLuorescence EXplorer (FLEX) планируют запустить в следующем году. Возможно, Xiguang-1 04 — первый спутник, специально предназначенный для мониторинга СИФ.

🛰 Xiguang-1 05 оснащен гиперспектральной камерой высокого разрешения и панхроматической камерой, что позволяет решать такие задачи, как идентификация сельскохозяйственных культур, выявление вредителей и болезней, а также предупреждение о рисках. Предполагается, что спутник будет предоставлять разнообразные услуги, включая сельскохозяйственный мониторинг, разведку полезных ископаемых и экологический мониторинг для провинции Аньхой на востоке Китая [🔗ссылка].

Серия спутников Xiguang-1 разработана компанией Xi'an Zhongke Xiguang Aerospace Technology Co, Ltd.

🛰 Liangping-1 — спутник, разработанный компанией Beijing Juntian Aerospace Technology Co. (далее — Juntian Aerospace). Аппарат предназначен для отработки технологий ДЗЗ и обработки данных на орбите. Он оснащен двумя оптическими камерами высокого разрешения, в том числе, для гиперспектральной съемки. Juntian Aerospace планирует создать на основе Liangping-1 новое поколение недорогих модульных спутников [🔗ссылка].

#SIF #гиперспектр #CH4 #onboard #оптика #китай

ЛОМО провело испытания элементов системы автоматической фокусировки телескопа. Вибродинамическому и тепловому тестированию подверглись корректор поля, фокальный узел, приемник и излучатель оптико-электронного комплекса высокого разрешения (ОЭК ВР) «Элегия».

«Элегия» входит в состав космических аппаратов дистанционного зондирования Земли «Ресурс-ПМ» — спутников для картографической съемки нового поколения.

В настоящее время на предприятии осуществляют подготовку тестовых образцов излучателя и приемника к ресурсным испытаниям, а также продолжают изготовление составных частей первого опытного образца ОЭК ВР.

Источник

#оптика #россия

Teledyne Space Imaging и Satlantis создают оптический сенсор сверхвысокого разрешения

Британская Teledyne Space Imaging сотрудничает с испанской компанией Satlantis в разработке ключевой электроники для сенсора оптического наблюдения Земли и исследования планет.
Satlantis разработает фронтальную электронику (Front-end Electronics) для разрабатываемого Teledyne сенсор CIS125 TDI.

Сенсор CIS125 Time Delay Integration (TDI) имеет размер пикселя 5 мкм. В сочетании с методами сверхразрешения* он может обеспечить пространственное разрешение менее 10 сантиметров.

В активе Teledyne Space Imaging — поставка съемочной аппаратуры для 139 миссий по наблюдению Земли для ESA, NASA, JAXA и других космических агентств. Еще в 35 миссиях планируется использовать аппаратуру Teledyne. Компания интересуется не только спутниками ДЗЗ, но и высотными псевдоспутниками (HAPS).

*сверхразрешение (super-resolution) — повышение пространственного разрешения данных, как правило, за счет использования методов машинного обучения.

⬆️ Проспект, освещающий участие Teledyne Space Imaging в программах Copernicus и Meteosat Third Generation.

Источник

#UK #испания #оптика

Модернизированная китайская ракета вывела на орбиту спутник радарного и оптического наблюдения Земли

4 декабря 2024 года в 04:46 всемирного времени с космодрома Сичан (Китай) осуществлен пуск ракеты-носителя Kuaizhou-1A (“Куайчжоу-1А”) со спутником “Хайшао-1” (Haishao-1, кит. 海哨一号). Космический аппарат успешно выведен на околоземную орбиту.

Модернизированная твердотопливная ракета-носитель Kuaizhou-1A, по сравнению с предыдущей версией, имеет удлиненные первую и вторую ступени, а также увеличенный с 1,4 м до 1,8 м диаметр головного обтекателя. Грузоподъемность на низкой околоземной орбите (НОО) увеличена с 300 кг до 450 кг, а грузоподъемность на солнечно-синхронной орбите высотой 700 км выросла с 200 кг до более чем 300 кг.

Kuaizhou-1A эксплуатируется компанией Expace, коммерческим подразделением государственной Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности (CASIC). В арсенале Expace есть более крупная твердотопливная ракета Kuaizhou-11, с обтекателем диаметром 2,65 м, рассчитанная на запуск до 1500 кг на НОО. Expace также разрабатывает многоразовые ракеты-носители на метановом топливе.

Китай имеет большой выбор твердотопливных ракет: Long March 11, Jielong-1 и Jielong-3 от CASC, Hyperbola-1 от Ispace, Ceres-1 от Galactic Energy, Kinetica-1 от CAS Space, а также самая большая — Gravity-1 от Orienspace. Большинство из них — легкие твердотопливные ракеты. Некоторые запускались как с суши, так и с морских платформ.

Весьма примечательна полезная нагрузка Kuaizhou-1A: 🛰 Haishao-1 — ультранизкоорбитальный (ultra-low-orbit) спутник дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с низким наклонением орбиты (43°). Расчетная высота орбиты спутника — 350 км. Выбранное наклонение орбиты позволяет улучшить пространственно-временной охват наблюдениями в средних и низких широтах, в частности, в Южно-Китайском море.

Haishao-1 оснащен мультиполяризационным радаром, ведущим съемку в X-диапазоне с пространственным разрешением выше 1 метра. Есть возможность съемки с разными комбинациями поляризаций. Аппаратура спутника позволяет обрабатывать полученные данные на борту для извлечения динамической информации об объектах на морской поверхности. Кроме того, на спутнике установлена камера для ночной съемки, которая, в частности, позволяет вести съемку синхронно с радаром.

Haishao-1 установил сразу несколько всекитайских рекордов: рекордное время от начала разработки (февраль 2024 года) до запуска, первый коммерческий мультиполяризационный радарный спутник, первый интегрированный спутник ДЗЗ с возможностью радарной и оптической съемки, а также первый сверхнизкоорбитальный радарный спутник.

📸 Художественное изображение спутника Haishao-1 (источник)

#китай #SAR #оптика #VLEO #onboard

Princeton Infrared Technologies получила контракт NASA SBIR на разработку 24-битного формирователя изображений нового поколения

Компания Princeton Infrared Technologies (PIRT), мировой лидер в области технологий формирования изображений на основе арсенида индия-галлия (InGaAs), объявила о том, что выбрана NASA для заключения контракта SBIR фазы I на разработку устройства формирования изображений в коротковолновом инфракрасном диапазоне (SWIR). Прибор будет оснащен матрицей с разрешением 640x512 с беспрецедентным 24-битным линейным динамическим диапазоном, устанавливающим новый стандарт в области инфракрасной визуализации.

Проект, которым руководит Лаборатория реактивного движения NASA, направлен на создание недорогих и высокочувствительных устройств формирования изображений для гиперспектральной съемки, охватывающих широкий спектральный диапазон — от видимого света до всего диапазона SWIR.

Предлагаемый PIRT прибор будет работать в диапазоне длин волн от 400 до 3000 нм. Использование 100-миллиметровых подложек GaSb и молекулярно-лучевой эпитаксии позволит снизить стоимость по сравнению с традиционными материалами, такими как HgCdTe и InSb, а также уменьшить потребность в охлаждении.

Уникальной особенностью прибора является его 24-битный динамический диапазон, который в настоящее время не предлагает ни одна другая система SWIR. Такой диапазон позволяет обнаруживать и различать самые яркие и самые слабые сигналы в сцене. Это очень важно для зондирования атмосферы, где химические вещества, такие как углекислый газ, кислород и метан, должны быть обнаружены при различных условиях освещения. Благодаря широкому динамическому диапазону, прибор позволит с высокой точностью обнаруживать широкий спектр веществ с различной концентрацией.

Новый прибор предназначен для интеграции в камеру с шумом считывания менее 275 электронов, способную обрабатывать более 250 кадров в секунду при полном разрешении и битовой глубине. Камера будет иметь общий коммерческий выходной интерфейс, что облегчает ее интеграцию в различные платформы и приложения.

Ожидается, что помимо космических исследований, новый прибор PIRT найдет земные приложения, в частности, для сортировки пластмасс в процессах переработки, обнаружения метана при проверке трубопроводов и заводских выбросов, контроля фармацевтических процессов, мониторинга уровня глюкозы в крови и идентификации минералов. Способность обнаруживать материалы со спектральными сигнатурами в расширенном SWIR-диапазоне дает промышленности новый мощный инструмент для идентификации материалов.

Источник

#оптика #США

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