Rocket Lab выведет на орбиту спутники, которые видят сквозь облака

Частная аэрокосмическая компания Rocket Lab запланировала на 28 июля очередной пуск своей сверхлегкой двухступенчатой ракеты-носителя «Электрон». На низкую околоземную орбиту отправят первый из четырех спутников дистанционного зондирования Земли нового поколения «Акадия», разработанный американской аэрокосмической компанией Capella Space. Старт ракеты произведут с пусковой площадки Rocket Lab Launch Complex 1, которая находится на полуострове Махия в Новой Зеландии. 

В последние годы все больше частных компаний и государственных организаций стараются задействовать в своей работе спутники дистанционного зондирования Земли. Эти аппараты значительно облегчают жизнь метеорологам и службам лесного хозяйства, ведь они предназначены для наблюдения за поверхностью нашей планеты, могут исследовать огромные территории в режиме реального времени. 

С помощью таких аппаратов проводят мониторинг природных ресурсов, суши, океанов, лесов. Также эти спутники применяют для сбора геодезических данных — например, отслеживают перемещения подводных лодок, возмущения гравитационного поля Земли. Напомним: именно подобные спутники позволили выяснить, что на планете с 1980 года идет глобальное озеленение — процесс значительного (на десятки процентов) увеличения биомассы и заметного роста общей площади листьев.

На 2022 год на низкой околоземной орбите данные собирали 1052 таких спутника. Подавляющее их большинство — аппараты, наблюдающие Землю в видимом диапазоне, то есть их камеры работают с видимым оптическим излучением. Однако подобные системы имеют ряд недостатков: не могут полноценно вести съемку ночью, в дождь и снег, «смотреть» сквозь облака и туман.

Спутники, наблюдающие Землю в видимом диапазоне, — не единственная возможность получать изображения поверхности нашей планеты. В последнее время европейские и американские компании разрабатывают аппараты, позволяющие получать данные совершенно другим способом — с помощью радиолокационного синтезирования апертуры. 

Сравнение спутниковых снимков. Слева снимок получен в видимом диапазоне, справа изображение, построенное спутником с радиолокационным синтезированием апертуры / ©Ursa Space

Эти новые спутники не используют солнечный свет, который необходим для получения оптических снимков. Вместо этого они направляют радиолокационные волны на поверхность Земли, а затем регистрируют отраженный сигнал, на основе чего строят полноценное изображение участка, который изучают. Электромагнитные волны радиодиапазона проникают сквозь облака и поэтому позволяют получать информацию о происходящем на поверхность в любое время суток и в любую погоду.

Так выглядят исходные данные со спутника с радиолокационным синтезированием апертуры / ©ESA

Среди компаний, разрабатывающих спутники с радиолокационным синтезированием апертуры, лидирующую позицию занимает американский стартап Capella Space. Самая последняя его разработка — спутник третьего поколения «Акадия». Этот аппарат сможет строить изображения с высоким пространственным разрешением до 31 сантиметра, а спутники предыдущего поколения Capella-2 могли строить изображения с пространственным разрешением 50 сантиметров. «Акадия» позволит отобразить больше деталей на изображениях, обеспечит высочайшее качество, наилучшее разрешение и максимальную скорость передачи данных. 

Такое изображение получается после обработки исходных данных спутника с радиолокационным синтезированием апертуры. На снимке сингапурский завод ExxonMobil, в желтом кружке показаны нефтяные танкеры / ©Capella Space

Развертывание спутников таких типов в ряде случаев дает серьезные практические преимущества. Сегодня военные спутники-шпионы бессильны при облачности, а в ночное время имеют весьма умеренное разрешение (то есть низкую детализацию). Это позволяет готовить и проводить даже крупные операции или начало войны относительно внезапно. Обычные спутники с радарами «видят» через облака, но их разрешение намного ниже, чем у тех, что наблюдают в видимом диапазоне. Разрешение получаемое спутником с радиолокационным синтезированием апертуры позволяет и «видеть» в облачности или ночных условиях, и получать при этом высоко детализированные изображения.

Изображение, построенное с помощью спутника с радиолокационным синтезированием апертуры Capella-2. На снимке контейнеровоз «Эвер Гивен», который сел на мель в Суэцком канале в 2021 году / ©Capella Space

Всего на низкую околоземную орбиту компания Rocket Lab выведет четыре спутника «Акадия». Все четыре старта ракеты «Электрон» запланированы со стартового комплекса Rocket Lab Launch Complex 1, их должны провести до конца 2023 года. Предстоящий пуск станет для Rocket Lab юбилейным — 40-м по счету.