Королёвские чтения – 2025

С 28 по 31 января 2025 года в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана состоятся ХLIX Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С. П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых – пионеров освоения космического пространства.

Учредители: Российская академия наук, Госкорпорация “Роскосмос” и МГТУ им. Н.Э. Баумана.

🔗 Сайт Чтений: https://korolev.bmstu.ru

В рамках Чтений на 22 тематических секциях будут представлены доклады специалистов ведущих предприятий-разработчиков ракетно-космической техники, научных организаций и ведущих высших учебных заведений о современных достижениях космонавтики, результатах фундаментальных исследований и разработок исторически сложившихся научных и конструкторских школ, об актуальных задачах развития отрасли и исследования космического пространства.

📚 Программа чтений

#конференции

Солнечный трос для МКС

Исследователи из Университета Падуи в работе Bare Photovoltaic Tether characteristics for ISS reboost предложили использовать для поддержания орбиты Международной космической станции (МКС) трос длиной 15 километров. По всей длине троса в него будут внедрены солнечные элементы. По расчетам ученых, такой трос сможет удерживать МКС на орбите без использования традиционного топлива.

Магнитное поле Земли взаимодействует с электрическим полем в проводнике (тросе), создавая движущую силу, которая помогает станции не падать на Землю.

Проекты электродинамических тросовых систем существуют уже несколько десятилетий. Изюминка нынешней работы — в использовании солнечных элементов. Концепция названа авторами "bare photovoltaic tether” — голый фотоэлектрический трос.

Эффективность солнечных элементов, по расчетам ученых, составит около 4,23%, что обеспечит генерацию 8,3 кВт энергии — достаточно для компенсации падения орбиты МКС на пару километра в месяц.

📊 Схема работы голого фотоэлектрического троса.

Падуя — родина Джузеппе Коломбо, одного из авторов концепции космических тросовых систем. В его честь назван европейский зонд BepiColombo. Часть коллектива авторов работает в Centre of Studies and Activities for Space (CISAS) "G. Colombo".

Беларусь планирует запустить наноспутник для наблюдения за ионосферой Земли в 2025 году

В рамках научно-технической программы Союзного государства "Комплекс-СГ" идет работа по созданию трех спутников: малого спутника (массой до 250 кг), предназначенного для высокодетального наблюдения Земли, и двух наноспутников, которые будут решать задачи мониторинга околоземного пространства и мониторинга ионосферы.

Последний наноспутник изготавливают институты Национальной академии наук (НАН) Беларуси. Как сообщил академик-секретарь отделения физики, математики и информатики НАН Беларуси Александр Шумилин: "У нас готов белорусский спутник, проходит последние испытания, планируем запустить в этом году, чтобы проводить зондирование ионосферы, а соответственно и предупреждать на перспективу о влиянии солнечных вспышек, магнитных бурь на энергосистему, на связь".

Вероятно, для наблюдения за параметрами ионосферы, будет использоваться метод ГНСС-радиозатменного зондирования. Подобные работы велись https://ssau.ru/news/18061-uchenye-rossii-i-belarusi-razrabotayut-sposoby-izucheniya-ionosfery-zemli-s-pomoshchyu-signalov-gps-i-glonass совместно учеными Самарского университета и Объединенного института проблем информатики (ОИПИ) НАН Беларуси.

#ионосфера #ro #РБ

Свертка или пространственная фильтрация изображений в GEE

Линейная свертка изображения 📸 — это обработка изображения с помощью скользящей маски, которая представляет собой заданную квадратную матрицу. После свертки, каждый пиксель изображения представляет собой линейную комбинацию значений маски и пикселей исходного изображения, покрытых маской. Матрицу-маску называют также фильтром, ядром, окном или шаблоном. Элементы маски принято называть коэффициентами. Операцию свертки называют также пространственной фильтрацией изображения.

“Пространственная фильтрация” и “фильтр”, на наш взгляд, самые удачные термины. Но в Google Eearth Engine вместо них приняты “свертка” и “ядро”. Термины эти используются в названиях функций GEE, так что вместо сглаживающего фильтра будет сглаживающее ядро, а вместо фильтрации — свертка.

Теорию можно найти в 📖 Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений (любое издание, раздел 3.4. “Основы пространственной фильтрации”).

А мы продолжим так как будто всем все известно.

#GEE

GEE-47. Свертка (пространственная фильтрация)

Линейная свертка изображений выполняется функцией image.convolve(). Единственным аргументом convolve является ядро свертки ee.Kernel, которое задается 1) формой и 2) коэффициентами (весами).

Ядра применяются по отдельности к каждому слою изображения.

Применим сглаживающее (низкочастотное) ядро 15x15 для удаления высокочастотной информации со снимка Landsat 8:

// Загружаем снимок.
var image = ee.Image('LANDSAT/LC08/C01/T1_TOA/LC08_044034_20140318');
Map.setCenter(-121.9785, 37.8694, 11);
Map.addLayer(image, {bands: ['B5', 'B4', 'B3'], max: 0.5}, 'input image');

// Задаем ядро (фильтр) - boxcar.
var boxcar = ee.Kernel.square({
radius: 7, units: 'pixels', normalize: true
});

// Выполняем свертку (фильтрацию).
var smooth = image.convolve(boxcar);
Map.addLayer(smooth, {bands: ['B5', 'B4', 'B3'], max: 0.5}, 'smoothed');

📸 Снимок Landsat 8 (ложноцветовой композит) после свертки со сглаживающим ядром. Бухта Сан-Франциско, шт. Калифорния (США).

Аргументы ядра определяют его размер и коэффициенты. В частности, если параметр units установлен в pixels, то radius задает количество пикселей от центра, которое будет покрыто ядром. Если параметр normalize имеет значение true, то коэффициенты ядра будут равны единице. Если задан параметр magnitude, то коэффициенты ядра будут умножены на значение этого параметра (если при этом normalize равен true, то коэффициенты ядра будут равны magnitude). Если в каком-либо из коэффициентов ядра есть отрицательное значение, то установка normalize в true приведет к тому, что коэффициенты будут равны нулю.

#GEE

GEE-47. Свертка (продолжение)

Чтобы достичь нужного эффекта для обработки изображений используют разные ядра. Так, оператор Лапласа (ee.Kernel.laplacian8) применяется для обнаружения изотропных краев:

// Задаем ядро для детектирования краев изрображения.
var laplacian = ee.Kernel.laplacian8({ normalize: false });

// Применяем свертку.
var edgy = image.convolve(laplacian);
Map.addLayer(edgy,
             {bands: ['B5', 'B4', 'B3'], max: 0.5, format: 'png'},
             'edges');

📸 Снимок Landsat 8 после свертки с ядром обнаружения краев.

Обратите внимание на спецификатор формата в параметрах визуализации. GEE отправляет тайлы для отображения в Code Editor в формате JPEG. Однако краевые тайлы отправляются в формате PNG, для обработки прозрачности пикселей за границами изображения. Установка формата в PNG позволит сгладить “швы” на границах тайлов.

Существуют анизотропные ядра для обнаружения краев, направление которых можно изменить с помощью функции kernel.rotate(). Низкочастотные ядра включают гауссово ядро и ядра различной формы с равномерными весами.

Чтобы создать ядро с произвольно заданными весами и формой, используйте ee.Kernel.fixed(). Следующий код создает ядро 9x9 из единиц с нулем в центре:

// Список весов для ядра 9x9.
var row = [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1];
// В центре ядра - 0.
var centerRow = [1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1];
// Создаем список списков - матрицу ядра 9x9.
var rows = [row, row, row, row, centerRow, row, row, row, row];
// Создаем ядро по готовым весам.
var kernel = ee.Kernel.fixed(9, 9, rows, -4, -4, false);
print(kernel);

#GEE

​​В ИВП РАН прошел научный семинар, на котором н.с. Андрей Сергеевич Лубков из Института природно-технических систем, лаборатория крупномасштабных взаимодействий систем океан-атмосфера и изменения климата, представил доклад о применении нейронных сетей для долгосрочного прогнозирования осадков и связанных с ними опасных явлений.

Докладчик описал методику прогнозирования гидрометеорологических параметров с использованием нейронных сетей. Метод включает выбор индексов-предикторов, связанных с прогнозируемым параметром, и построение различных конструкций нейронных сетей с разными комбинациями этих индексов.

Разработанная модель демонстрирует способность прогнозировать осадки на срок до шести месяцев. Анализ точности прогноза за период с 2007 по 2024 годы показал, что средний процент попаданий в правильную категорию составляет от 70% до 73%. Важно отметить, что данная модель также успешно предсказывает и события экстремального характера, такие как выпадения значительного количества осадков за несколько дней.

По мнений ученых Института водных проблем, ограничения применимости этой модели в вопросах прогнозирования осадков еще остаются, однако исследуемое направление очень перспективное и заслуживает направленного внимания.

Космические силы США прогнозируют заключение контрактов на коммерческие спутниковые услуги на сумму 2,3 миллиарда долларов

Управление коммерческой спутниковой связи (CSCO) Космических сил США объявило о возможности заключения контрактов на коммерческие спутниковые услуги на сумму около 2,3 млрд долларов в течение ближайшего года.

Центральной является программа, направленная на закупку спутниковых услуг и малых спутников для геостационарной орбиты. Стоимость этой программы оценивается примерно в 900 млн долларов.

В качестве кандидатов могут рассматриваться малые геостационарные спутники от Astranis. Недавно о создании новой спутниковой платформы, рассчитанной на полезную нагрузку до 1 тонны, заявила York Space Systems. Сходная платформа имеется в распоряжении компании K2 Space. Наконец, 29 января американский стартап AscendArc получил финансирование в размере 4 млн долларов на разработку малых геостационарных спутников связи.

Ожидается, что в феврале CSCO подготовит проект запроса предложений, а сами контракты будут заключены позднее в этом году. Ожидается, что это будет контракт с неопределенным сроком поставки/неопределенным количеством (Indefinite Delivery/Indefinite Quantity, IDIQ), что позволит Космическим силам США выдавать целевые заказы на услуги и оборудование по требованию.

Еще одна крупная программа, Army Satcom-as-a-Service, оценивается примерно в 200 млн долларов. Она является продолжением пилотной программы, в рамках которой коммерческие провайдеры Intelsat и SES продемонстрировали целесообразность передачи спутниковой связи на аутсорсинг.

📸 Художественное изображение малых геостационарных спутников нового поколения от компании Astranis [источник].

#война #США

Planet ввела в состав совета директоров бывшего главу космических операций Космических сил США

Компания Planet включила отставного генерала Джона Реймонда (John “Jay” Raymond) в состав совета директоров. Реймонд был первым главой космических операций в Космических силах США, и в настоящее время является старшим управляющим директором частной инвестиционной компании Cerberus.

Planet управляет одной из крупнейших в мире коммерческих спутниковых группировок, состоящей из более 200 спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), и планирует более активно продвигаться на военном рынке. Во время декабрьского отчета о прибылях и убытках генеральный директор Planet Уилл Маршалл (Will Marshall) сообщил о новом семизначном контракте на пилотную программу Министерства обороны США в третьем квартале 2024 финансового года. Хотя это уже третий подобный проект, компания стремится преобразовать краткосрочные пилотные программы в долгосрочные контракты.

По словам Маршалла, Planet адаптирует свою технологическую стратегию для лучшего обслуживания военных заказчиков. Маршалл сообщил, что спутники нового поколения Pelican, с высоким пространственным разрешением, будут развертываться как на солнечно-синхронных орбитах, так и на орбитах со средним наклонением. Аналогичный подход с использованием двух типов орбит применяет компания Maxar при развертывании своей группировки WorldView Legion — прямого конкурента Planet Pelican. Орбиты со средним наклонением представляют интерес, поскольку спутники на них будут вращаться над наиболее густонаселенной частью планеты, которая находится в пределах от 50° северной широты до 50° южной широты.

📸 Генерал Джон Реймонд [источник]

Источник

#война #planet

BlackSky заключила контракт на 100 миллионов долларов

Компания BlackSky Technology заключила семилетний контракт на сумму более 100 млн долларов с неназванным стратегическим международным партнером в военной области на предоставление услуг космического мониторинга в режиме реального времени.

Контракт включает в себя текущие возможности спутников Gen-2 и позволяет партнеру получить доступ к данным будущих спутников Gen-3, которые должны обеспечить оптическую съемку с пространственным разрешением 35 см. По заявлению BlackSky, модель, основанная на подписке, позволит заказчику внедрить эти возможности в его ежедневные разведывательные операции.

23 января BlackSky объявила о готовности своего первого спутника Gen-3. Запуск спутника запланирован на февраль нынешнего года.

📸 Компания BlackSky готовит к запуску свой первый спутник Gen-3.

Источник

#война #blacksky

Исследование RAND “Emerging Factors for U.S.-Russia Crisis Stability in Space”, автором которого является Шайенн Треттер (Cheyenne Tretter), предупреждает американских политиков о том, что “относительной сдержанности” России в отношении космической сферы в ходе конфликта на Украине не следует ожидать в любом будущем конфликте на Западе. Исследование проведено по заказу Космических сил США.

Оказывается, что среди российских аналитиков существует обеспокоенность угрозами США в отношении космических элементов ядерных сил сдерживания России и возможностью того, что Вашингтон планирует использовать космос для проведения разоружающей атаки, чтобы лишить Россию возможности ответного удара, добавляется в исследовании.

📝 Выжимка из отчета
📚 Отчет в PDF

#война #США