Трисат-Р инновационная камера, ставшая пионером новой технологии в космосе, запечатлела уникальный вид нашего родного мира.
Смотреть особо не на что. Конечно, мы видели лучшие виды нашей родной планеты. Но что, если я скажу вам, что это было сделано крошечной камерой… всего 2 миллиметра в поперечнике?
Камера — лишь один из инновационных инструментов на борту спутника TriSat-R. Trisat-R, запущенный во время первого полета четырехступенчатой ракеты Vega-C Европейского космического агентства, является вторым спутником Словении, выведенным на околоземную орбиту после оригинального Trisat. TriSat-R был одним из шести небольших спутников, которые участвовали в миссии по геодезии и геодинамике лазерного спутника относительности (LARES-2), созданного для проверки общей теории относительности и уточнения измерения релятивистского перетаскивания системы отсчета. Миссия стартовала 13 июля 2022 года из Гвианского космического центра во Французской Гвиане.
Изображение напоминает раннюю эпоху космической эры, когда диспетчеры были рады получить что-нибудь обратно. TriSat-R построен на трех каркасах кубсатов высотой 3U, сложенных вместе размером с коробку из-под обуви.
Нанокамера с уникальной миссией
Апертура шириной 2 мм соответствует ширине сверхтонкого маркера. Камера работает аналогично старой школьной камере-обскуре. Вы можете увидеть один и тот же мягкий фокус по всему кадру, как при просмотре через точечное отверстие.
Но камера не предназначена для того, чтобы делать красивые снимки.
«Мы исследуем и разрабатываем высокоминиатюрные решения для определения ориентации спутников с использованием слияния датчиков (метода объединения входных данных от нескольких датчиков), и в этом случае очень миниатюрная камера играет важную роль». Об этом рассказал руководитель проекта Trisat-R Изток Крамбергер. Вселенная сегодня. «Проще говоря, камера используется так же, как современная компьютерная мышь обнаруживает свое движение. Например, мы обнаруживаем движение (а) черного пятна шириной 6 на 6 пикселей на полностью насыщенном изображении, что является следствием съемки Солнца».
Этот вид эффекта черной точки, используемый крошечной камерой, является частой проблемой цифровых сенсоров, где черное пятно появляется из-за перенасыщения яркого объекта. Вы даже можете увидеть этот эффект на изображениях, созданных JWST стоимостью 10 миллиардов долларов:
Восстание наноспутников
Пара крошечных камер содержит датчики площадью всего 320 квадратных пикселей, расположенные под прозрачными линзами из боросиликатного стекла. Они обеспечивают радиационную стойкость и защиту от суровых условий космоса. Технология, впервые использованная в Trisat-R, однажды может стать стандартной функцией небольших наноспутников.
«Эти результаты будут применены к новым очень миниатюрным и «более умным» системам определения ориентации для будущих миссий», — говорит Крамбергер. «В следующей миссии под названием Trisat-S (запуск которой состоится в первой половине 2024 года) мы будем использовать эту недавно разработанную технологию для дальнейших экспериментов с обзором на 360 градусов со спутника на очень быстрой VLEO (очень низкой околоземной орбите)».
Trisat-R находится на орбите средней дальности (СОО) на высоте чуть менее 6000 километров от Земли. Это находится внутри внутреннего радиационного пояса Ван Аллена Земли.
Когда дело доходит до разрешения, камера вашего смартфона может легко превзойти камеры Trisat-R. Операционные системы Android для смартфонов и раньше были встроены в небольшие «телефонные спутники». Теперь нанокамеры, подобные тем, что установлены на Trisat-R, действительно могут начать доводить дело до предела.
«По качеству изображения камера, используемая на Trisat-R, не может сравниться ни с одной камерой, встроенной в обычный смартфон». Говорит Крамбергер. «Даже первые мобильные телефоны, способные снимать изображения, вероятно, имели более высокое разрешение, чем камера, используемая на Trisat-R, но, в конце концов, для цели, которую мы используем, дело не в качестве изображения или даже разрешении, а в размере . Вероятно, вы не сможете найти камеру меньшего размера, чем та, которую мы используем. Физику не обманешь».
Что дальше с программой Trisat… и дальше
Ожидается, что Trisat-R проработает два года, прежде чем подвергнется суровому воздействию космической радиации. Наследие миссии включает Trisat, Trisat-R и следующий Trisat-S.
Еще одна далекая концепция будет нуждаться в микрокамере: инициатива Breakthrough Starshot, которая хочет отправить серию небольших космических кораблей «Звездный чип» размером в грамм на Проксиму Центавра b. Прототипы Sprite, отправленные на низкую околоземную орбиту в 2017 году, весили всего 4 грамма (подумайте о размере и массе американского никеля).
Однако сейчас мы можем наслаждаться видом с Trisat-R, поскольку он является пионером в технологии, необходимой для грядущей революции в крошечных микроспутниках.
