Tartalom
Kivonat
Optikai sávú földi erőforráskutató műholdakat több nemzet is fejleszt. Ezek egyre jobb geometriai és spektrális felbontásúak. Egyes rendszerek inkább az egyre jobb geometria felbontásúak, míg mások speciális vizsgálatokra alakalmasak. Ebben a fejezetben az orosz, az indiai, a japáni és amerikai földi erőforráskuató műholdak, műholdprogramok kerülnek bemutatásra.
korábbi ismeretek: napszinkron, multispektrális, infravörös kisugárzás, radiométer
kulcsszavak: Meteor, NASA, szonda, lidar, AQUA, TERRA, kereskedelmi jellegű műhold, IRS, SeaWiFS
Ez a műholdprogram a Resurs-O1 sorozat elődjének tekinthető. Az első műholdat 1974. július 9-én állították pályára, feladata a folyamatos képkészítés volt elsősorban a Szovjetunió mezőgazdasági területeiről. A pálya napszinkron, közel-poláris, az inklináció 98°, a pályamagasság 630 km, a keringési idő 97,3 perc, az ismételt fedés ideje 16 nap.
A földi erőforrások távérzékeléses technológián alapuló kutatása a METEOR–Priroda meteorológiai műhold mintáján indult el a Szovjetunióban az 1970-es években. A műholdakat az Okean műholdakhoz hasonlóan az orosz Védelmi Minisztériumban tervezték, bár ezeknek sem volt közvetlen katonai alkalmazásuk. A műholdakat Resurs-O-nak nevezték el. Az O index arra utal, hogy a távérzékeléses adatok egy nagysebességű (operatív) rádiócsatornán keresztül érkeznek a műholdról valós vagy közel valós időben a Földre. Az orosz műholdak tervezésében, kivitelezésében és az adatforgalmazásban 3 nagy orosz szervezet vesz részt:
RSRIE – Orosz Elektronmechanikai Tudományos Kutató Intézet (Russian Scientific and Research Institute of Electromechanics) elsősorban a tervezésben és a műhold felépítésében vett részt,
RSRISDE – Orosz Űreszköz Mérnöki Tudományos Kutató Intézet (Russian Scientific and Research Institute of Space Device Engineering) a fedélzeti érzékelő rendszerek, az adattovábbító rádiókapcsolat és a földi fogadó eszközök kiépítésében működött közre,
RPAP – Planéta Kutató és Forgalmazó Társaság (Research and Production Association Planeta) az adatok feldolgozását és forgalmazását végzi.
Egy vagy két Resurs-O műhold működik egyidejűleg. A Resurs-O1 műholdsorozat feladata, a Landsat sorozathoz hasonlóan, a természeti erőforrások kutatása, a légkör gáz- és aeroszol-koncentrációjának mérése, a felhőfedettség vizsgálata, a légkör és az óceánok közötti hőcsere elemzése, árvízmonitoring, hófedettség térképezése, erdősült területek vizsgálata, termésbecslés, topográfiai térképezés, városi területek növekedésének mérése, stb.
A sorozatot 1985-ben indították és 5 műhold rendszerbe állításával 2000-ig folytatódott a program. A természeti erőforrások megfigyelése mellett vizsgálható a mezőgazdasági termények állapota, a hidrológiai feltételek, az erdő- és tundratüzek kiterjedése, a szennyeződések terjedése és hatásaik.
Az első műholdat (Resurs-O1 No1, 6.1. ábra) 1985-ben állították pályára és 3 évig tevékenykedett. A sorozat második tagját (No2) 1988. április 20-án indították és 7 évig működött. A harmadik, ma is működő tagot (No3) 1994. október 4-én, a negyedik műholdat (No4) 1998. július 10-én indították.
A Resurs-O műholdak a Meteor-3 műholdak platformjára épülnek, jellemzően 3–5 éves élettartamúak. A Resurs-O1 műholdak teljes tömege 1950 kg, ebből kb. 550 kg a tudományos célú eszközé (a Resurs-O No4 műhold tömege már 3200 kg, 1000 kg hasznos teherrel). A műholdak magassága 5 m, a napelem 10 m hosszú.
A napszinkron pálya átlagos magassága 678 km (a Resurs-O No4 műhold pályamagassága 835 km), az inklináció 98,04°. A keringési idő 98 perc, az időfelbontás 21 napos. Az adatokat 7,68 Mbps (a Resurs-O No4 műholdon már 61,44 Mbps) sebességgel továbbítják a 8192 MHz-es frekvencián.
A Resurs-O1 fedélzetén a legfontosabb szenzorok a nagy és közepes felbontású többsávos szkennerek (MSU-E, MSU-SK) voltak, melyek mellett egyéb berendezéseket is elhelyeztek.
Az MSU-E (High-Resolution Multispectral Scanner with Electronic Scanning) berendezés egy pásztázó, nagyfelbontású, 3-csatornás elektronikus szkenner. A spektrális felbontás 0,5–0,6, 0,6–0,7 és 0,8–0,9 µm. A Resurs-O1 No3 műholdon elhelyezett MSU-E térbeli felbontása a repülési irányra merőlegesen 45 m, a repülési irányban 33 m, míg a Resurs-O No4 műhold hasonló berendezéséé 33x30 m.
A lefedett terület szélessége nadírban 45 km (Resurs-O No3), ill. 60 km (Resurs-O No4). A rálátás szöge 2°-onként változtatható és a függőlegestől ±30°-kal térhet el. 30°-os rálátás esetén a lefedett terület szélessége 800 km. A műholdak fedélzetén két MSU-E berendezést helyeztek el, ezért vagy az egyik kamerával készíthető a legjobb felbontású kép, vagy a két kamerát egyszerre használva (fele olyan jó felbontással) 80 km széles területről készülhet felvétel (a két kép 10 km-es átfedésével). A műszerek tömege 2x29 kg.
Az MSU–SK berendezés egy alacsonyabb felbontású többcsatornás szkenner. A berendezéssel mérhető a földfelszín hőtartományú infravörös kisugárzása. Az állítható 600 km-es lefedésével a 21 napos időfelbontás, az Egyenlítő mentén 4 napra, magasabb szélességeken 2 napra csökkenthető.
6.2. táblázat - A Resurs-O (No3-4) műholdak MSU-SK berendezéseinek paraméterei
|
paraméter |
Resurs-O1 No3 |
Resurs-O1 No4 |
|
hullámsávok (µm) |
0,54 – 0,59 |
0,5 – 0,6 |
|
0,60 – 0,72 |
0,6 – 0,7 | |
|
0,72 – 0,82 |
0,7 – 0,8 | |
|
0,81 – 1,01 |
0,8 – 1,0 | |
|
10,35 – 11,75 |
10,4 – 12,6 | |
|
3,5 – 4,1 | ||
|
térbeli felbontás (m) |
137 (VIS, IR) 548 (TIR) |
137 (VIS, IR) 548 (TIR) |
|
radiometrikus felbontás (bit) |
8 |
8 |
|
lefedett terület szélessége (km) |
600 |
714 |
A Resurs-O No4 fedélzetén megtalálható még egy-egy:
MR–9000M televíziós berendezés látható fény és infravörös sávokban 1,6x1,8 km-es felbontással,
RMK-M radiométer,
ISP-2 berendezés a napállandó mérésére.
A második generációs Resurs-O2 műholdakon már a módosított MSU-E1, MSU-SK és a mikrohullámú MIVZA-M berendezéseket helyezik el. Az MSU-E1 térbeli felbontása 25 m, egyéb paraméterei nem változnak. A MIVZA-M beren-dezéssel a légkör nedvességtartalma mérhető. A mikrohullámú sávok 20, 33 és 94 GHz, a térbeli felbontás 80, 55, és 20 km. A lefedett terület szélessége 1500 km. Egyéb források alapján, a következő generáción lesz egy 7-10 m-es felbontású szkenner és egy 50 m felbontású L-sávú (1.28 GHz=23 cm) SAR berendezés is.
A Resurs-O2-n helyezik el azt a speciális eszközt, amely segíti a sarkvidéki területek tengerhajózását (Resurs-Arctic Project).
A Resurs-O2 is napszinkron pályán kering, pályamagasság szintén 670 km. Az adatátvitel a mozgatható vagy rögzített kisméretű vevőállomások felé az 1,7 GHz-es frekvencián történik. A vevőállomások hajókra vagy sarki kutatóállomásokra is telepíthetők.
A Resurs-F műholdsorozat egy rövid működési idejű (18–21 nap) fényképes adatokat biztosító kémműhold sorozat, melynek bizonyos adatai hozzáférhetőek. Az elkészült fényképek (filmkazettákban) egy háromszor újra felhasználható visszatérő egységben érkeznek vissza a Földre. A repülési magasság 170 és 400 km között változik a repülés során. A program 1977-ben kezdődött és azóta több száz repülés történt. A kéthetes repülési idejű F1 sorozat műholdjain a KATE-200 és a KFA-1000 jelű kamerákat helyezték el. Az adatokat az orosz Sojuzkarta-nál, valamint német és amerikai cégeknél lehet megrendelni. A pálya nem-napszinkron, az inklináció 62,2° és 82,6° között változik.
Fedélzeti szenzorok a következők:
KATE-200 három sávban (0,5–0,6, 0,6–0,7, 0,7–0,9 µm) készít fekete-fehér vagy spektrozonális felvételeket. A fókusztávolság 200 mm. A kép mérete 180x180 mm, a méretarány kb. 1:1000000 (változik a magasság függvényében). A térbeli felbontás 20 és 30 m közötti. A képek alkalmasak tematikus térképek készí-tésére, illetve fotogrammetriai kiértékelésre is.
KFA-1000 kamera 300x300 mm-es spektrozonális és pankromatikus képeket készít. A méretarány 1:200000-tól 1:270.000-ig változik a repülési magasságtól függően. A fókusztávolság 1000 mm, a térbeli felbontás 5–10 m közötti. Egy filmkazettára 1800 képet lehet felvenni. A spektrális tartományok: 0,57–0,68 µm és 0,68–0,81 µm (spektrozonális), valamint 0,5–0,7 µm (pankromatikus).
MSK-4 egy négy kamerából álló kamerarendszer. A hat lehetséges csatornából bármely négyben egyidejű képkészítés lehetséges. A spektrális sávok: 0,635–0,69, 0,81–0,90, 0,515–0,565, 0,46–0,505, 0,58–0,80 és 0,4–0,7 µm. A lefedett terület szélessége 180–270 km között változik a pályamagasságtól függően. A fókusztávolság 300 mm. A film mérete 6x8 cm. A térbeli felbontás kb. 20 m, függ a magasságtól és a film típusától. Hasonló felépítésű az MKF-6 kamera-rendszer (6.2. ábra), melynek hullámhossz-tartományai: 0,48, 0,54, 0,6, 0,66, 0,72 és 0,84 µm.
[53] Interkosmos: Bild der Kamera-Interkosmos: in:http://www.schulmodell.de/astronomie/raumfahrt/Interkosmos.htm