Застосування спектрометрування в агроекології

Екологічна обстановка, що склалася під дією як природних (фоновий зміст, природні струми), так і антропогенних (забруднення промисловими підприємствами, транспортом, застосування органічних і мінеральних добрив, компостів, систем обробки) чинників обумовлює необхідність вивчення елементарного складу природних об'єктів.

В результаті господарської діяльність людини важкі метали, що вважаються найвірогіднішими і небезпечними забруднювачами навколишнього середовища, і інші токсичні речовини поступають в систему грунт-рослина з різних джерел.

Підвищений вміст в рослинах ряду важких металів здатний змінювати оптичні характеристики їх листя. Таким чином, досліджуючи спектри віддзеркалення листя рослин, можна визначити наявність в їх складі відповідних елементів, споживаних рослинами з ґрунту і, отже, виявити ділянки території, зараженої важкими металами.

Лабораторні досліди під керівництвом Кочубея С.М. по вивченню спектрів віддзеркалення і СКЯ листя озимої пшениці, кукурудзи, ячменю і лугових трав показали, що на кривих СКЯ змінюється положення максимуму, а, також, і форма спектральних кривих. Порівняння спектральних характеристик листя рослин, вирощених у присутності важких металів, показує, що ці дані містять необхідну інформацію для дистанційного визначення і діагностики зараженості сільськогосподарських угідь важкими металами на площах зростання цих культур.

Одним з важливих показників стану сільськогосподарських посівів є вміст в них нітратів. Негативні наслідки порушень циклу азоту, викликані господарською діяльністю людини, включають забруднення нітратами рослин, грунтів, підземних і поверхневих вод і продуктів харчування. Зарубіжні автори зафіксували зміни СКЯ для трьох фенофаз ячменю при різному ступені удобреності азотом в перебігу трьох польових сезонів. Виявилося, що починаючи з фазою кущення на ділянках з різним азотним добривом СКЯ ячменю достовірно розрізняються між собою. У фазах дозрівання ці відмінності зменшуються.

В Японії вимірювалися СКЯ посівів рису і на підставі досліджень зроблений висновок, що вимірювання СКЯ на посівах рису може бути ефективним методом визначення змісту азоту в рослинах.

Відбивна здатність ґрунтів була використана для діагностики і оцінки рівня нафтового забруднення. Як об'єкт дослідження були вибрані сіро-бурі ґрунти (супіщані, легко- і середньосуглинисті), відібрані в районах нафтопромислів р. Баку. З'ясовано, що залежно від рівня забруднення ґрунтів нафтою і нафтопродуктами змінюється характер кривої спектрального віддзеркалення в порівнянні з фоновими ґрунтами, причому у міру збільшення ступеня забруднення знижується відбивна здатність. При сильному забрудненні криві спектрального віддзеркалення стають майже горизонтальними у всьому діапазоні довжин хвиль.

Негативний вплив ерозійних процесів на родючість ґрунтів загальновідомо, тому своєчасне їх визначення і усунення є насущною проблемою.

Андронников В.Л. запропонував фотометричний метод дешифрування змитих фунтів шляхом визначення їх спектральної відбивної здатності. Було встановлено, що досліджені ґрунти (світло-сірі лісові сильноопідзолені змиті і сірі лісові з ознаками намивання) володіють різною відбивною здатністю.

Аналіз різночасно - багатоспектральних знімків сканерів і космічних високого дозволу території Калачськой піднесеності показав, що для мети обліку ґрунтово - ерозійного розчленовування земель самими інформативними були ранньовесняні знімки інфрачервоної (800-1100 нм) зони спектру. їх інформативність в порівнянні із знімками видимої зони (600-700 нм) літнього сезону зйомки була в 8 разів вище, а інфрачервоної - в 4 рази.

Як показує досвід, надійний контроль за процесами водної і вітрової ерозії може бути здійснений по різночасних знімках, знятих для однієї і тієї ж території з розривом в декілька років.

Американські дослідники виконали лабораторні вимірювання СКЯ зразків ґрунтів з різних районів штату Індіана (США) з метою проаналізувати можливість розпізнавання ступеня зниження продуктивності земель під впливом ерозії. Зразки типових ґрунтів були узяті з ділянок полів, різною мірою схильних водній ерозії. Упевненіше за все еродованість ґрунтів розпізнавалася за даними СКЯ поблизу 800 нм і виявлялася в згладжуванні (вирівнюванні) кривої СКЯ. "Сплощення кривої" СКЯ особливо добре помітно у разі сильної ерозії.

Аналіз даних отриманих при дослідженні основних зональних ґрунтів (дерново-підзолистих, сірих-лісових, темно-сірих опідзолених і чорноземів звичайних) в Лісостеповій зоні і зоні Полісся показав, що найбільший вплив на оптичні властивості грунтів, надає ступінь їх еродованості, яка у свою чергу залежить від рельєфу місцевості. Встановлено, що якнайменші показники суми координат кольоровості мають намиті ґрунти, які сформувалися в результаті ерозійних процесів в замкнутих низинах, або ж в місцях акумуляції мілкозема.

На сильно еродованих ґрунтах, які як правило розташовані в нижніх частинах схилів, де вже гола материнська порода, що має незначні ознаки гумусованості, були отримані найбільші значення суми координат кольоровості. Зі сказаного вище можна зробити висновок про те, що спектральний коефіцієнт яскравості значною мірою залежить від ступеня еродованості обстежуваних ґрунтів і їх розташування на місцевості (верх, середина або низ схилу).

Проаналізована методика дешифрування ерозії ґрунтів за матеріалами багатозональної зйомки в спектральних діапазонах 500, 530, 550, 620, 700 і 800 нм, розроблена Стегліком. Після вимірювання оптичних характеристик виявилося, що вони значно відрізняються у еродованих і повнопрофільних ґрунтів.

Особливістю прояву ерозійних процесів є вихід на поверхню більш глибоких горизонтів ґрунту, дифузії орного і підорного шарів, а також зменшення біомаси рослинності на ерозійних ділянках. В цьому випадку характер кривої спектрального віддзеркалення міняється. Для більшості типів ґрунтів з нормально розвинутим генетичним профілем ці зміни впливають перш за все на інтенсивність спектрального віддзеркалення, коли крива практично не змінюється формою, але всі величини СКЯ пропорційно зростають на всіх довжинах хвиль. В ґрунтах з різко диференційованим генетичним профілем, або якщо ерозією захоплені дуже великі товщі ґрунту, змінам величин інтегрального віддзеркалення супроводять зміни тональності забарвлення і непропорційне зростання величин СКЯ.

Крім ерозії ґрунтів одним з найінтенсивніших і широко поширених негативних процесів на посушливих територіях є опустинювання земель.

До самого останнім часом проблемі опустинювання посушливих земель у нас надавалося недостатньо уваги. Дослідження по цій проблемі носили поверхневий і епізодичний характер.

Тим часом на міжнародному рівні опустинювання земель давно рахують одну з найважливіших задач, що стоять перед людством.

Використовування дистанційних методів дозволяє швидко і ефективно оцінювати стан опустинювання обширних територій. Аеро- і космічні знімки надійні матеріали для проведення оцінки, картографування і моніторингу опустинювання земель.

Зміна природних умов в процесі опустинювання приводить до деградації екосистем, виникненню екологічних аномалій, які індукуються відповідними спектральними аномаліями і можуть бути зареєстрований за допомогою дистанційних приймачів.

Матеріали повторних дистанційних зйомок містять інформацію про динаміку і стадії розвитку процесу опустинювання, тенденції і темпи змін, що відбуваються, в стані земельних угідь.

З вищевикладеного видно, що дистанційні методи зондування природних ресурсів мають ряд істотних переваг перед традиційними, а саме: більш високий ступінь інформативності, можливість проведення кількісної і якісної оцінки стану агроландшафтів з необхідною періодичністю, отримання оперативної інформації, обробці, що легко піддається, і дозволяючої своєчасно видавати рекомендації по застосуванню регулюючих заходів, а сумісний аналіз різночасних даних дозволяє виявити динаміку стану земельних угідь, визначити напрям і швидкість негативних процесів.

На сьогоднішній день для створення систем оперативної інформації про стан земельних ресурсів в Україні є всі умови, які базуються на існуючих системах наземних і аерокосмічних спостережень і методах дистанційного зондування.

Найбільш інформативним для сільського господарства методом дистанційного зондування є спектрометрування, оскільки спектральна відбивна здатність є однією з основних ознак, по якому ґрунти і рослинність можна вивчати дистанційно.

Спектрометричним методом дистанційного зондування можна успішно визначати кількість гумусу в ґрунті, розпізнавати і оцінювати рослинний покрив, оцінювати ступінь засміченості сільськогосподарських культур і їх ураженість різними патогенами, визначати зараженість рослин важкими металами і нітратами, а так само ступінь забруднення ґрунтів нафтою і нафтопродуктами, розпізнавати і контролювати ерозійні процеси, контролювати опустинювання земель.

Проте, хоча, в даний час спектральна відбивна здатність ґрунтів вивчена достатньо добре, існування великої кількості приладів і методик проведення досліджень, найімовірніше пояснює чому СКЯ і СКВ ґрунтів, отримані різними дослідниками коливаються в широких межах, а іноді, просто суперечливі. Необхідне приведення різних методик і приладів до єдиної системи, що дозволяє уніфікувати дані отримані в лабораторних або натурних (наземних, з борту літака або з космосу) умовах. Крім того, недостатньо точно вивчений вплив чинників, що змінюють спектральні характеристики сільськогосподарських угідь і не проведена порівняльна оцінка їх впливу. Тому це питання через свою виняткову важливість вимагає подальших досліджень.

Підвищене антропогенне навантаження на ґрунт приводить до прискорення зміни її головних складаючих частин, як в кількісному, так і в якісному відношенні, що сприяє деградації і дегуміфікації ґрунтів, зменшенню їх родючості. Таке положення, а також перехід до нових форм власності на землю викликає необхідність оцінки її в стислі терміни.

В основі якісної оцінки ґрунтів повинен бути використаний кількісний підхід, що дозволяє розрізняти ґрунти не по назві, а по формалізованих показниках, що дає можливість повністю виключити вплив суб'єктивних чинників. Це дозволить порівнювати ґрунти по їх потенційній родючості і розробити методи управління ефективною родючістю.

Вимірювання оптичних характеристик ґрунтів дає можливість кількісної, а не суб'єктивної, оцінки такого показника як кольоровість на яку впливають такі параметри як зміст органічної речовини, оксидів Fe і Мn, вогкість, гранулометричний склад, структура, складання.

Не дослідженим донині питанням є вплив на родючість характеру використовування земельних ресурсів залежно від культури землеробства і форм господарювання. Його вивчення дозволить порівняти різні (колективні, фермерські або приватні) господарства і дати необхідні рекомендації у випадку якщо виявиться погіршення физико-хімічних показників ґрунту.

«МОНІТОР»

Основним принципом побудови космічної системи дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) «МОНІТОР» є створення системи, що має функціональну завершеність, яка дозволить забезпечити весь цикл функціонування системи від запуску КА до отримання кінцевої продукції. Реалізація цього принципу здійснюється шляхом створення МКА на базі

уніфікованої космічної платформи «ЯХТА»:

• наземного комплексу управління;

• наземного комплексу прийому і обробки інформації;

• центру планування зйомок, архівації і каталогізації;

• використання ракетно-космічного комплексу «РОКОТ».

«МОНІТОР-Е» є першим КА космічного сегменту системи дистанційного зондування Землі. Спочатку планувалося, що цей КА буде комерційним. Фінансування розробки проводилося ГКНПЦ ім. М.В. Хрунічева.

Космічний апарат "Монітор-Е" призначений для отримання даних дистанційного зондування Землі на користь сільського і лісового господарства, екологічного моніторингу, геологічного картування і пошуку корисних копалин, контролю І оцінки наслідків ЧС, картографування в масштабі до 1: 50 000. Основні характеристики космічного апарату «Монітор-Е»

«РЕСУРС-ДК»

Космічний комплекс "Ресурс-ДК1" розроблений ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс" в кооперації з ФГУП НПП "ОПТЕКС", ВАТ "Красногорський завод", НДІ ТП, НЦ ОМЗ і ін. До складу "Ресурс-ДКІ", окрім апаратури ДЗЗ, входить науково-дослідна апаратура "Памела" і"Аріна". розроблені відповідно Інститутом ядерної фізики Римського університету (Італія) І Інститутом космофізики МІФІ.

«Ресурс-ДК» зможе використовуватися як в цивільних інтересах, так і на користь Міністерства оборони. Російське космічне агентство визнало проект Самари пріоритетним в області спостереження Землі з цивільною метою. Якщо судити чисто на вигляд, то без змін залишилися база, вибрана для створення "Ресурса-ДК" і службові системи супутника. Проте, тепер замість цільової апаратури "Геотон-Л" на апараті вирішено встановити іншу оптико-електронну систему спостереження, назва якої не приведена. Якщо "Геотон-Л" мав форму багатогранника, то нова апаратура є циліндром. На нижній половині цього циліндра проходить. трубопровід системи терморегулювання. На верхньому зрізі встановлені датчики інфрачервоної вертикалі. кришка, що захищає оптичні поверхні і реєструючі датчики, і механізм її відкриття. Нова оптична система "Ресурса-ДК" має більш скромні характеристики, ніж "Геотон-Л".

Супутники "Ресурс-ДК" входять до складу однойменного оперативного народно­господарського космічного комплексу детального спостереження. "ЦСКБ-Прогресс" який створено для багатозонального дистанційного зондування земної поверхні з метою отримання в реальному часі високоінформативних зображень у видимому і ближньому інфрачервоному діапазонах спектрі електромагнітного випромінювання.. Серед основних напрямів господарської і наукової діяльності в проспекті, присвяченому "Ресурсу-ДК". названі:

- вивчення навколишнього середовища і
екологічної ситуації

- картографування

- моніторинг навколишнього середовища
І екологічних станів

- контроль стихійних дій і надзвичайних
ситуацій.

Максимальна довжина маршруту 700 км.

Тип робочої орбіти - ССО [сонячно-синхронна орбіта], висота орбіти - 440 км.

Варіантів робочої орбіти супутника стало замість трьох два: 62.8° і 81.4°.

Смуга огляду 440 км (до 30° від надира):

у вузькозахватному режимі - 88 км.

у широкозахватному режимі - 168км,

в конвергентному режимі - 88 км.

Діапазони лежать у видимій і інфрачервоній області спектру електромагнітного

випромінювання. Ці діапазони мають наступні значення:

0.58- 0.8 мкм, 0.75 мкм,

0.45- 0.5 мкм, 0.75 - 0.78 мкм.

0,55 - 0.59 мкм, 0.78 - 0.9 мкм,
0.65 - 0.68 мкм, 0.9 - 1.1 мкм.

Присутніх у "Геотона-Л" ультрафіолетових діапазонів тепер на "Ресурсі-ДК" немає. Причому, якщо раніше апаратура могла знімати одночасно в 6 спектральних діапазонах, то тепер - лише в трьох. Роздільна здатність цільової апаратури супутника практично не змінилася. Якщо у варіанті з "Геотоном-Л" для орбіти висотою 400 км в панхроматичному діапазоні вона складала 2.0 - 2.5 м, то тепер з новою оптичною системою 2 - 3 м. У вузьких спектральних діапазонах і ближньому інфрачервоному діапазоні новий варіант "Ресурса-ДК" має просторовий дозвіл не гірше 4 м (раніше у вузьких спектральних діапазонах 2.5 - 3.0 м, а в ближньому інфрачервоному і ультрафіолетовому діапазонах - 6 м). Термін існування КА — від 3 років

«GEOEYE»

Успішний запуск супутника відбувся 6 вересня 2008 року із стартового майданчика на авіабазі ВВС США Ванденберг (штат Каліфорнію) ракетою Дельта 2. Компанія-власник супутника «GEOEYE» (США). «GEOEYE»-1 оснащений новітньою апаратурою коли-небудь що застосовувалася в комерційному дистанційному зондуванні Землі. Супутник здатний одержувати панхроматичні зображення з дозволом 0,41 метр, а також мультиспектральні зображення 3 дозволом 1- 0,65 метра. «GEOEYE»-1 має високоточну систему орієнтації, що дозволяє визначати місцеположення об'єкту з точністю до 3 метрів. Така точність раніше не була досягнута не на одному супутнику ДЗЗ. Велика маневреність супутника дозволяє одержувати 700 000 кв. км. панхроматичного зображення і 350 000 кв. км. мультиспектрального зображення поверхні Землі в день.

Характеристики орбіти супутника «GEOEYE»

ОеоЕуе-! Тип орбіти: Сонячно-синхронна Висота орбіти: 684 км Період обігу: 98 мін Повторні відвідини: близько 3 днів Час діяльності - більше 10 років.

Quick Bird

Супутник Quick Bird (від англ. «Швидкий Птах»), що належить американській компанії Піуііаі СіоЬе. перший космічний апарат здатний одержувати високоточні комерційно доступні зображення Землі високого просторового дозволу - 0.6 м. Запуск супутника відбувся 18 жовтня 2001 року.

Характеристики супутника Quick Bird Тип орбіти: Сонячно-синхронна Висота орбіти: 450 км. Повторні відвідини: І -3,5 дня Вага 900 кг Час життя: 7 років

Характеристики датчиків Рівні продукції СшіскВігсі Динамічний діапазон: 11 біт Смуга захоплення:! 6,6 км Панхроматична камера

- Дозвіл: 0.64м

- Кількість каналів: 1 канал

- Спектральний діапазон: 445-900 нм
Мультиспектральная камера

- Дозвіл: 2,44м

- Кількість каналів: 4 канали

- Спектральні діапазони: 450-520 нм, 630-690 нм. 520-600 нм, 760-900 нм

«ІК0Ш8»

Супутник ІКСЖ08 виведений на орбіту 24 вересня 1999 року. Назва супутника «ІК0М08» відбулася від грецького слова «зображення». Супутник ІКО1ЧО8 - перший в світі комерційний супутник, одержувані дані з якого мають дозвіл на місцевості 1 метр. Власник супутника компанія ОеоЕуе (США).

Характеристики супутника ІКО1ЧО8 Тип орбіти: Сонячно-синхронна Висота орбіти: '423 -680 км. Період обігу: 98 хвилин Висхідний вузол: 10:30 ранки. Повторні відвідини: 1,5 -3 дня Вага: 725 кг Час життя: 5-7 років Характеристики датчиків ІК.ОИО8 Динамічний діапазон: 8 біт Смуга захоплення: 11 км Панхроматична камера -Дозвіл: їм

- Кількість каналів: 1 канал

- Спектральний діапазон: 526-929 нм
Мультиспектральная камера

- Дозвіл: 4м

- Кількість каналів: 4 канали

- Спектральні діапазони: 445-516 нм, 506-595 нм, 632-698 нм, 757-853 нм

Успішний запуск супутника ОгЬУіел*-3 відбувся 26 червня 2003 року. Компанія-власник супутника - ОеоЕуе (США).

Характеристики супутника ОгЬУіе\¥ Тип орбіти: Сонячно-синхронна Висота орбіти: 470 км. Висхідний вузол: 10:30 ранки. І Іовторні відвідини: 3 дні Час життя: 7 років Характеристики датчиків Смуга захоплення: 8 км Панхроматична камера -Дозвіл: їм

- Кількість каналів: 1 канал

- Спектральний діапазон:
445-900 нм
Мультиспектральная камера

- Дозвіл: 4м

- Кількість каналів: 4 канали

- Спектральні діапазони: 445-516 нм, 506-595 нм, 632-698 нм, 757-853 нм Базова продукція

ЗНІМКІВ

\\'огк1Уіе\\-1 - комерційний супутник дистанційного зондування Землі надвисокого дозволу. Встановлена на борту супутника.панхроматична камера дозволяє одержувати зображення поверхні Землі з дозволом 0,5 м в надірі. Супутник виведений на сонячно-синхронну орбіту з висотою 496 км, що дозволяє йому з'являтися над однією і тією ж територією приблизно

через 1.7 доби і одержувати 750 000 квадратних кілометрів зображення поверхні Землі в день. На супутнику встановлена апаратура для швидкого перенацілювання і проведення стереозйомки за один проліт над об'єктом, а також високоточна система орієнтації. Власником супутника є американська компанія Оіуіїаі ОіоЬе. Успішний запуск ШогісР/іеш-1 відбувся 18 вересня 2007 року із стартового майданчика на авіабазі ВВС США Ванденберг (штат Каліфорнію).

Характеристики орбіти супутника Тип орбіти: Сонячно-синхронна Висота орбіти: 496 км Період обігу: 94.6 мін Висхідний вузол: 10:30 ранки Повторні відвідини: менше 2 днів Час життя: 7.25 років Характеристики датчиків. Динамічний діапазон: 11 біт Смуга захоплення: 17, 6 км в надире Паї і хромати чи а камера

- Дозвіл: 0,5 м

- Кількість каналів: 1 канал

- Час повороту: 7 секунд

- Спектральний діапазон: 400-900 нм
Стандартне зображення (ЗіапсіаП 2А)

Стандартний рівень, готовий для ортовиправлення (Опію Яеао!у Зїапо!агс1 СЖ2А)

Ортовиправлене зображення (ОпНогесіШесІ), Стереопродукция (Вазіс Зіегео РаІгз)

Переваги:

Найвищий дозвіл на місцевості:

-50 см

- чорно-біле

Краща швидкість зйомки:

- Час повороту камери 7 секунд
Найвища точність:

- СЕ90% не грубіше 6.5 м
Велика місткість:

- Вортова пам'ять 2199 Гб

- 1 Ісредача даних на наземну приймальну станцію із швидкістю 800

Дозвіл 50 см і глибина кольору 11 біт ідеальні для створення карт і розпізнавання об'єктів

«ЗРОТ»

В рамках французької програми ЗРОТ в лютому 1986 р. був здійснений запуск супутника 8РОТ-1. В період з 1990 по 1998 гг успішно виведені на орбіту супутники 8РОТ-2 і ЗРОЇ-4. Останній в цій програмі супутник ЗРОТ-5, запуск якого відбувся 4 травня 2002 року, відрізняється від своїх попередників поліпшеним просторовим дозволом і можливістю здійснювати зйомку в стереорежимі. Власником серії супутників ЗРОТ є французька компанія Зрої Іта§е. Характеристики супутника ЗРОТ Тип орбіти: Сонячно-синхронна. Висота орбіти: 822 км. Період обігу: 98 хвилин

Висхідний вузол: 10:30 ранки.

Повторні відвідини: 2 -3 дня

Вага: 725 кг

Час життя: 5 років

Характеристики датчиків Продукція 5РОТ Зсепе

Динамічний діапазон: 8 біт

Смута захоплення: 60 км

Панхроматична камера

- Дозвіл: 5м

- Кількість каналів: 1 канал

- Спектральний діапазон:
480-710 нм

Мультиепекгральная камера -Дозвіл: 10м

- Кількість каналів: 3 канали

- Спектральні діапазони: 500-590 нм. 610-680 нм, 780-890 нм

СУПУТНИК ТЕККА (СЕНСОР А5ТЕК)

А8ТЕЯ (Айуапсей ЗрасеЬогпе ТЬегтаі Етівзкт апсІ Яеііесііоп Яасііотеіег) один з

інструментів, встановлених на космічному апараті Тегга, який був виїдений на орбіту в! 999

грудні. Інструмент А8ТЕК розроблений Міністерством Економіки, Торгівлі і Промисловості

Японії. АЗТЕЯ складається з трьох_окремих

телескопів, кожний з яких надає різні діапазони і

дозвіл. Сенсор УМІЯ (видимий і ближній 14)

забезпечує 4 діапазони з дозволом 15 м. Сенсор ЗУ/ІЯ

(короткохвильовий 14) забезпечує 6 діапазонів з ^Л *' * *!

дозволом ЗО м. Сенсор ТІЯ (тепловий 14) забезпечує

5 каналів з дозволом 90 м. Ширина смуги захоплення

для всіх сенсорів 60 км. Дані, отримані з А8ТЕЯ

проходять декілька рівнів обробки і формуються,

грунтуючись на запитах від користувачів.

Рівні обробки продукції А8ТЕК.

Знімки А8ТЕЯ рівня 1А (АЗТЕЯ ЬІА Яесопзішсіссі ІІпргосеззесі Іпзіттепї Знімки А8ТЕК рівня ЇВ (АЗТЕК Е1В Яе§І5іегегі Касііапсе аі Зепзог). Спектральні канали/діапазони (тЛл')

УКІК -15м (видимий і ближній 14) 30 м (короткохвильовий 14) 90 м (тепловий 14) Характеристики даних. Площа кадру приблизно 60 х 60 км. Проекція: Ііпіуегяаі Тгапзуегзе Мегсаіог (ІІТМ).

«СІЧ-2»

Супутник призначений для дистанційного спостереження за земною поверхнею. Він може використовуватися на користь оборони, науки і народного господарства. АН України планує поставити на супутник спеціальний прилад, який надасть необхідну інформацію ученим. КА «Січ-2» повинен стати одним з найсучасніших космічних апаратів в світі. По технічних характеристиках він порівнянний з першим єгипетським супутником «ЕгиптСат-1», розробкою І виготовленням якого також займалися фахівці КБ «Південне» і ПО «Південмаш».

На думку фахівців, «ЕгиптСат-1» став новим словом в космічній галузі, оскільки це - безкорпусний супутник, панелі і прилади якого працюють у вакуумі. Апарат створений виключно за українськими технологіями. Над створенням супутника і наземного комплексу управління працювали фахівці підприємств Дніпропетровська. Запоріжжя, Харкова, Львова, Києва.

В Україні в даний час є один супутник — «Січ-1», призначений для спостереження поверхні землі. Стратегічним завданням країни є створення національного супутника зв'язку, проекти якого розроблені в КБ «Південне», і кілька років тому передані в НКАУ..

«СІЧ-З-О»

Супутник дистанційного зондування Землі з оптико-електронним телескопом метрового дозволу. Створення супутника передбачено Національною космічною програмою на 2008-2012 гр..'

На борту супутника встановлений
комплекс оптико-електронної апаратури,
який дає можливість вирішувати ряд
практичних і наукових задач регіонального
і локального рівня по моніторингу
рослинних і ґрунтових покривів суші і ін.
Інформація з супутника знайде
застосування при розробці

великомасштабних карт і планів місцевості, геоінформаційних систем, планування міської забудови, прокладці трубопроводів і кабелів, будівництві доріг і ліній зв'язку. Оптичне корисне навантаження

Спектральні діапазони, мкм: панхроматичний мультиспектральньїй

0,4.0,9 0,4.0,6; 0,6.0,7; 0,7.0,9

1.1 Іирина смуги огляду, км 10.4

Маса, кг 820

Орбіта:

- висота, км 667

- нахил, град 98,0
Точність орієнтації, угл. мін 1,6'
Кутова швидкість стабілізації, град/с 0,0001
Середньодобова потужність, Вт 280
Термін активного існування, років 5
Ракета-носій Дніпро-1"

Супутник "Січ-З-О" створюється на базі платформи середнього класу з установкою оптико-електронного телескопа високого дозволу, має високу конкурентоспроможність і є реакцією космічної галузі України на потребі світового ринку.

.

«СИЧ-З-Р»

Супутник дистанційного зондування радіолокації Землі високого дозволу з синтезованою апертурою антени. Створення супутника передбачено Національною космічною програмою на 2008-2012 г

Р-

Бортовий комплекс радіолокації апаратури дозволить

вирішувати ряд практичних і наукових задач.

Інформація з супутника знайде застосування при

розробці великомасштабних карт і планів місцевості,

геоінформаційних систем і т.д. На КА планують

розташувати:

Радиолокатор із синтезованою апертурою антени, робоча довжина хвилі - Зсм.

Дозвіл у смузі огляду:2х2 м., ширина смуги гляду: 20 км. Довжина смуги огляду 400 км.

Передбачений синтез радіолокаційного зображення. Режим работьі сеансний

Масса, кг 650

Орбіта:

- висота, км 626

- нахил, град сонячно-синхронна 97,9
Точність орієнтації, кутові хвил. 15
Кутова швидкість стабілізації, град'с 0.001
Середнє добова потужність, Вт 280
Термін активного існування, років 5
Ракета-носитель. "Днепр-1"
Супутник "Січ-З-Р" створюється на базі платформи середнього класу з встановленням
радіолокатора високого дозволу.

І

з телевізійною камерою видимого

Мікросупутник

діапазону.

Перший український мікросупутник, створений на базі технічних і

технологічних рішень уніфікованої мікроплатформи класу МС-1, є

експериментальним і служить, в основному, для відпрацювання роботи

космічної платформи. Створюється за Національною космічного

програмою.

Запуск відбувся 24.12.2004 роки спільно з супутником "Січ-ІМ" на ракеті-

носії "Циклон-З".

Мікросупутник оснащений малогабаритній бортовою телевізійною

камерою видимого діапазону (МБТК - ВД) з передачею інформації на

Землю по радіоканалу. Інформацію з супутника передбачається

використовувати для вирішення задач дистанційного зондування на

користь топографії і метеорології.

Спектральний діапазон, мкм

Ширина смуги огляду (для висот орбіти 500-700 км), км

Проекція піксела на місцевість (в надірі), м

Маса, кг

Габаритні розміри, мм

Висота орбіти, км

Нахил орбіти, град

Точність орієнтації, град

Середньодобова потужність. Вт

Термін активного існування, років

МС-2-8

Мікросупутник дистанційного зондування Землі з оптико-електронними приладами

багатозонального спостереження високого дозволу.

Створюється за Національною космічною програмою.

Спеціалізований малогабаритний супутник високого дозволу,

комплекс оптико-електронної апаратури якого дозволяє вирішувати

ряд практичних і наукових задач регіонального і локального рівня по

моніторингу кризових ситуацій, рослинних і ґрунтових покривів

суші, створення цифрових карт місцевості, управління ресурсами і

планування в урбаиізованих і прибережних зонах і ін..

Споживачами інформації можуть бути: державні відомства,

дослідницькі і екологічні організації, агропромислові,

геологорозвідувальні, будівельні, транспортні, страховки, туристичні

фірми, суспільні організації, засоби масової інформації.

Багатозональний скануючий пристрій:

- спектральні діапазони, мкм: панхроматичний мультиспектральний

0,50-0,89 0,50-0.59; 0.61-0.68: 0.79-0.89

- дозвіл в надире, м 7.8 (орбіта 668 км)

- ширина смуги огляду в надире, км 46.6

Сканер середнього ІК-діапазона- ширина спектрального діапазону, мкм

- проекція кроку пікселів в надире, м

- ширина смути огляду в надире, км
Підсистема даних корисного навантаження:

- об'єм масової пам'яті, Гбайт

- швидкість передачі даних, Мбіт/с
Апаратура електронної пошти:

- частотна смуга абонентної лінії. Мгц:
"Земля-Космос

"Космос-Земля

- швидкість передачі інформації (в пакеті), бит/с

- об'єм пам'яті для зберігання повідомлень, Мбайт
Маса, кг

Орбіта:

- висота, км

- нахил.град

Стабілізація триосна активна, спосіб управління орієнтацією

- точність визначення орієнтації, град

- точність орієнтації, град

- кутова швидкість стабілізації, град/с

- максимальний кут відхилення від надира, градус
Енергоспоживання:

- максимальне, Вт

- середньодобове, Вт < 59
Ракеї а-Носій " Дніпро-1"
На МС-2-8 встановлюється оптико-електронний сканер з просторовим дозволом 8 м.

«ИНТЕРБОЛ-ПРОГНОЗ»

Супутник наукового призначення для моніторингу механізмів взаємодії міжпланетний простір - магнітосфера - іоносфера. Створення КА передбачено Національною космічною програмою на 2008-2012 рр. Супутник призначений для дослідження і прогнозу космічної погоди (сплесків сонячної активності і вибухоподібних виділень енергії в магнітосфері

Землі) з метою забезпечення працездатності сучасних технічних систем (засобів космічного зв'язку, навігація і ін.).

Прогноз космічної погоди дозволить розв'язати наступні проблеми в життєдіяльності сучасного індустріального суспільства:

- поява збоїв апаратури супутників, викликаних зростанням потоку проникаючої радіації і
аномальними поверхневими розрядами;

- зміна орбіт супутників через роздування
атмосфери;

- збільшення радіаційного навантаження на
космонавтів і екіпажі висотних літаків;

- поява збоїв і перешкод в системах зв'язку,
радіолокації, навігації;

- збільшення перешкод і паразитних струмів в
трубопроводах, кабелях, лініях електропередач,
залізницях в приполярних широтах;

погіршення стану здоров'я людей з підвищеною чутливістю до зовнішніх чинників (серцево-судинні захворювання і ін.);.

- зміна складу і властивостей іоносфери і
верхньої атмосфери Землі, інших чинників,
можливо, що впливають на умови незаселеного,
на озоновий шар. на клімат.

Платформа супутника розробляється з урахуванням сучасних вимог до наукових платформ:

- багатоточкове вимірювання за допомогою
ідентичних приладів;

максимально можлива електромагнітна чистота платформи;

- розноситься пасивних і активних методів вимірювань на різні супутники;

- точна координатна прив'язка;

- високоінформативна і високошвидкісна телеметрія.

На базі платформи передбачається створення орбітального угрупування з декількох супутників, що знаходяться на одній висоті в одній орбітальній площині. Наявність рухової установки у складі платформи супутників дозволяє формувати і підтримувати просторов\ структуру угрупування супутників, що забезпечує ефективне проведення науковою експерименту. Низькоорбітальне балістичне угрупування. що складається з декількох супутників, в поєднанні з використанням наземних засобів, забезпечить періодичний глобальний характер вимірювань. Комплекс наукової апаратури:

- ФеррозондовиЙ магнітометр.

- Електричний іон д Ленгмюра.

- Індукційний зонд.

- Дрейфометр.

- Сонячний фотометр.

- Зонд Ленгмюра.

- Енерго-кутові спеткрометри.

- Спектрометр електронів І протонів середніх енергій.

- Мас спектрометр теплової і надтеплової плазми.

- Імпульсний генератор резонансних частот.

- Генератор когерентних частот.

- Приймач Імпульсних сигналів плазмових резонансів.

- Приймач когерентних частот від радіопросвічування.

- Датчик високоенергійних частинок.

- Рентгенівська фотометрія.

Початкова маса, кг

Маса комплексу наукової апаратури, кг Енергоспоживання комплексу наукової апаратури, Вт Термін активного існування супутника, рік Параметри орбіти:

- тип орбіти

- висота, км

- нахил,град

- місцевий час довготи низхідного вузла
напрямок "ранок-вечір"

Орієнтація супутника

Точність орієнтації супутника, град

Кутова швидкість стабілізації, град/с

Робоче тіло рухової установки

Кількість адрес для передачі радіокоманд в комплекс наукової апаратури

Кількість телеметричних входів

Температурних

Аналогових

Сигнальних

потенціометрів

Місткість бортової системи збору наукової інформації, Гбіт

Інформативність радіолінії Супутник - Земля, кбит/с

55...■■■

З

сонячно-синхрона 600 - 700

-98

(6 годин) пасивна 1

0.005 аміак не менше 16

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: