Polscy naukowcy pracują nad urządzeniem umożliwiającym robienie dokładnych zdjęć satelitarnych

Dzięki nowoczesnemu urządzeniu, nad którym pracują wrocławscy naukowcy, satelity mogą wykonywać zdjęcia w dużo lepszej rozdzielczości i z wykorzystaniem nawet stu długości fal świetlnych, w tym w podczerwieni czy ultrafiolecie. Pozwala to uzyskać bardzo precyzyjne dane o rejestrowanym obszarze. Wspólnie z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) spółka SatRevolution chce stworzyć sieć takich satelitów na orbicie okołoziemskiej i komercyjnie udostępniać dane satelitarne. ​ 

– Zaprezentowaliśmy nowy projekt hiperspektrometru. Jest to plan rozwinięcia naszego satelity Światowida, który w 2018 roku poleci w kosmos w towarzystwie dwóch Rusałek [nanosatelity – red.] – mówi agencji informacyjnej Newseria Biznes Damian Fijałkowski, współzałożyciel SatRevolution.

Hiperspektrometr to specjalistyczne urządzenie do rejestracji obrazów wykorzystywane w misjach kosmicznych. Pozwoli ono na udostępnianie dokładnych obrazów satelitarnych zainteresowanym firmom i instytucjom. Nad urządzeniem pracują polscy naukowcy we wrocławskim laboratorium technologicznej spółki SatRevolution. Hiperspektrometr zostanie wyniesiony na orbitę okołoziemską przez satelitę badawczego w 2020 roku.

– Hiperspektrometr umożliwia obserwowanie Ziemi nie tylko w spektrum światła widzialnego, lecz także z wykorzystaniem wielu różnych długości fali świetlnej. Dzięki temu będziemy mogli zaobserwować rzeczy, których gołym okiem nie widać. Przykładowo, w rolnictwie możemy zbadać wilgotność gleby, a w geologii sprawdzić, jakie minerały występują na Ziemi lub zlokalizować złoża złota. Hiperspektrometr ma bardzo dużo zastosowań czysto komercyjnych – mówi Damian Fijałkowski.

Standardowe kamery rejestrują tylko trzy kolory, które widzi ludzkie oko: czerwony, zielony i niebieski. Skaner hiperspektralny może odnotowywać nawet do stu długości fal. Dzięki zastosowaniu najnowszych technologii może wykonać serię zdjęć wzdłuż swojej trajektorii lotu, w pełnym zakresie barw, włącznie z podczerwienią czy ultrafioletem. To pozwala na uzyskanie precyzyjnych informacji o rejestrowanym obszarze. Hiperspektrometry mogą być wykorzystywane na przykład do wykrywania zanieczyszczeń środowiska, takich jak natężenie emisji gazów cieplarnianych albo wycieki ropy do oceanu, lokalizowania złóż minerałów, mogą być również wykorzystywane w transporcie albo meteorologii, przykładowo do śledzenia rozkładu temperatur lub chmur.

Skaner hiperspektralny, który zostanie skonstruowany przez polskich inżynierów, będzie miał wielkość niewielkiego prostopadłościanu o wymiarach około 10/15/20 cm. W środku pomieści zaawansowaną technologię, opartą na teleskopie TMA o szerokim polu widzenia, światłoczułej matrycy i podzespołach elektronicznych.

Hiperspektrometr jest rozwinięciem projektu satelity badawczego o nazwie Światowid. Może on obserwować Ziemię w zakresie światła widzialnego i wykonywać zdjęcia z dokładnością 14 Mpx. Natomiast kolejna edycja satelity będzie już wyposażona w hiperspektrometr, który może dokonywać dużo dokładniejsze obserwacje.

– Docelowo, razem z ESA, chcemy stworzyć system komunikacji satelitów na orbicie. Dzięki temu Ziemię będzie obserwować cały rój takich satelitów, a my uzyskamy dokładniejsze dane. Będziemy mogli zaobserwować rzeczy istotne ze względów militarnych, finansowych i z punktu widzenia bezpieczeństwa. Możemy sobie wyobrazić systemy monitorujące warunki atmosferyczne albo wspomagające centra zarządzania kryzysowego w przypadku zagrożeń wynikających z nagłych zmian klimatycznych – mówi Damian Fijałkowski.

Technologicznej spółce SatRevolution udało się dotychczas pozyskać 3 mln zł na sfinansowanie budowy Światowida. Te środki pozwolą również na wystrzelenie satelity na orbitę okołoziemską.

– Wszyscy myślą, że wysyłanie obiektów w kosmos jest dość drogie, przynajmniej w powszechnej opinii. Jednak w tej relatywnie niewielkiej kwocie udało nam się zamknąć koszty produkcji Światowida i Rusałek oraz wystrzelenia ich w kosmos – mówi współzałożyciel SatRevolution.

W 2017 roku firma zamierza pozyskać inwestora i zdobyć finansowanie w kwocie 40 mln zł na kolejne etapy projektu, czyli budowę hiperspektrometru i sieci nanosatelitów, które będą obserwować Ziemię z orbity.

– Przemysł kosmiczny się rozwija. Wiemy, że jest gros inwestorów zainteresowanych tym sektorem. Branża kosmiczna to temat, który ostatnio nabrał dynamiki. Słyszymy o planach podróży na Marsa, o tysiącach satelitów Elona Muska, który chce stworzyć internet na orbicie. Ponieważ branża kosmiczna jest ostatnio popularna, liczymy, że znajdą się inwestorzy chętni zainwestować w tę gałąź – mówi Damian Fijałkowski.

Sieć powiązanych ze sobą satelitów, które będą obserwować Ziemię z orbity, firma chce stworzyć w partnerstwie z Europejską Agencją Kosmiczną. SatRevolution jest już na etapie wstępnych przygotowań do rozpoczęcia tego projektu.

– To projekt, który zakłada stworzenie rozwiązań algorytmicznych i software’owych, pozwalających zarządzać grupą satelitów i zoptymalizować ich działania na orbicie. Nie wszystkie satelity muszą się komunikować bezpośrednio z Ziemią. Możemy stworzyć podgrupy, w których każdy z satelitów komunikuje się z jednym, pełniącym rolę przekaźnika. Dzięki temu można by zoptymalizować koszt finansowy i energetyczny. Ponieważ takie urządzenia potrzebują energii, zoptymalizowanie roju na orbicie sprawi, że cały system będzie wydajniejszy – mówi Damian Fijałkowski.

Docelowo spółka chciałaby stworzyć platformę, w ramach której dostęp do danych i zdjęć satelitarnych mieliby prywatni użytkownicy.

– Chcielibyśmy docelowo stworzyć platformę, do której mógłby się zalogować przeciętny Kowalski i na której miałby dostęp do danych satelitarnych. Możemy sobie wyobrazić gospodarstwa rolne, które korzystając z nich, obserwują plony albo wilgotność gleby, wiedzą, na jakich obszarach muszą podjąć jakieś działania. Mówimy o gospodarstwach liczących setki i tysiące hektarów, w przypadku których trudno jest obserwować całość i sprawować nad nią kontrolę. Dzięki satelicie lub nanosatelicie można uzyskać dostęp do takich danych w czasie rzeczywistym – mówi Damian Fijałkowski.