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: