Знову з кожної праски доноситься про те, як охуєнно, що запускаємо Січ-2-1 (який для пропаганди перейменували у Січ-2-30). І розповідають, що у нього ж 7,6 м на піксель розділення, а у європейських басурманів — цілих 10 м! Ми огого! Дозвольте пояснити, чому це не зовсім так.

 

У апаратів дистанційного зондування є 3 ключові характеристики: просторове розрізнення при зйомці в надир, ширина полоси сканування, а також кількість і тип каналів, в яких проводиться зйомка.

 

 

Просторове розрізнення при зйомці в надир — це скільки метрів чи кілометрів поверхні потрапляє в один піксель, коли апарат знімає прямо під собою (в космосі цей напрям називається надир). Якщо зйомка ведеться під кутом до горизонту, то в один піксель потрапляє більше земної поверхні і просторове розрізнення погіршується.

 

 

Ширина полоси сканування — це якої ширини полоса на поверхні Землі потрапляє у кадр при зйомці в надир. Чим вона менша, тим більше апарату треба повертатися, щоби навестися на потрібний об'єкт (бо його орбіта фіксована і обирати над чим конкретно він пролітатиме не вийде), а значить, просторове розділення буде в середньому гірше. Зазвичай, чим краще просторове розділення, тим вужча полоса сканування і навпаки.

 

 

Кількість та тип каналів визначають у яких діапазонах довжин хвиль може знімати апарат. Канали бувають різні: є панхроматичний канал (зйомка в білому світлі, тобто в усьому діапазоні, який реєструє сканер) і є спектральні канали (зйомка в певних, зазвичай вузьких, діапазонах довжин хвиль). Зйомка в різних діапазонах надзвичайно важлива, бо лише шляхом комбінування зображень у різних спектральних каналах можна розрізнити різні типи земної поверхні — відрізнити болота від лісів, ліси від полів, соняшник від кукурузи, а ворожий танк від калюжи. Більше того: в кожному каналі просторове розділення своє.

 

Тепер давайте поглянемо на характеристики апарату Січ-2-1 та відповідного йому за призначенням європейського угруповання Sentinel-2 у складі 2 ідентичних апаратів Sentinel-2A і Sentinel-2B, дані якого надаються безкоштовно. Ще раз — безкоштовно, тобто вони взагалі нічого нам не коштуватимуть. Нуль. Халява. Тим більше, що у нас вже побудований регіональний центр програми Copernicus спеціально для роботи з даними цих (і не тільки) апаратів.

Характеристика Січ-2-1 Sentinel-2
Кількість апаратів 1 2
Ресурс, роки 3 7 (з можливістю подовження до 12)
Ширина полоси сканування, км 46,6 290
Загальний спектральний діапазон, нм 510-900 443-2190
Канали та просторове розділення, м:    
прибрежний аерозоль 443 нм 60
синій 10
зелений 7,8 10
червоний 7,8 10
панхром 7,8
кромка червоного 705 нм 20
кромка червоного 740 нм 20
кромка червоного 783 нм 20
ближній ІЧ 7,8 10
кромка червоного 865 нм 20
водяна пара 945 нм 60
перисті хмари 1375 нм 60
короткохвильовий ІЧ 1610 нм 20
короткохвильовий ІЧ 2190 нм 20

Чи є принципова різниця між просторовим розділенням 7,8 м та 10 м? Насправді ні, бо для військових задач і те і те занадто грубо, а у, скажімо, сільському господарстві, яке є основним споживачем аерокосмічних даних такого просторового розділення, характерні об'єкти (ділянки, засіяні однією культурою) мають значно більші розміри.

Чи є принципова різниця між шириною полоси сканування у 46,6 км та 290 км? Безперечно — у вас в одному кадрі міститься у понад 6 разів більше інформації. Не кажучи вже про те, що апаратів Sentinel-2 два, тобто за той же проміжок часу вони сканують удвічі більше поверхні, тобто ці 290 ще треба віртуально подвоїти.

Чи є принципова різниця між 1 панхроматичним і 3 спектральними каналами та 13 спектральними каналами? Ще й яка! Навіть відкинувши канали прибрежного аерозолю, водяної пари і короткохвильові ІЧ-канали, залишаються по-перше синій канал, який абсолютно необхідний для розшифровки знімків, а по-друге, кромки червоного, які необхідні для ідентифікації типу і оцінювання стану рослинності.

Крім того, апарати дистанційного зондування можуть вести зйомку в двох режимах: оглядовому і прицільному. В оглядовому режимі супутник летить собі з постійною орієнтацією і знімає все, що потрапляє до поля зору, уздовж траси. В прицільному режимі супутник повертають так, щоби камера була орієнтована на об'єкт зйомки, який зазвичай знаходиться в стороні від траси апарату, — це називається програмний розворот. Якщо ви уважно читали написане вище, то розумієте, що прицільна зйомка проводиться з гіршою просторовою роздільністю, ніж оглядова. Чим ширша полоса сканування, тим більше цікавих об'єктів захоплюється в оглядовому режимі і тим для меншої кількості об'єктів треба вести прицільну зйомку. Таким чином, апарат з ширшою полосою сканування ще й довше прослужить, бо його ресурс не витрачатиметься на часті програмні розвороти.

Які в цій ситуації можуть бути аргументи на користь запуску Січ-2-30? Хіба що підтримання навичок конструкторів, виробників і наземного персоналу.

 

Апдейт: ось приклади зображень з апарату Січ-2, який є папєрєдніком Січ-2-1, і оснащений майже ідентичним сканером:

Як бачите, для військових задач — не дуже. Та і взагалі — не дуже. Як вам потопаючі в зелені Троєщина та ДВРЗ?

Ось для порівняння фільм з зображеннями Києва з Sentinel-2:

А ось зображення Києва з американського розвідувального супутника за програмою Corona, зроблені у 1962 році: