Спутник HYPSO-3 весит 7 кг и имеет на крыльях солнечные батареи. Фото: Kongsberg NanoAvionics.
Он немного больше пятилитровой бутылки с водой и летит вокруг Земли со скоростью 7,5 километров в секунду. Спутник имеет две камеры, встроенные в его корпус, им можно быстро управлять и плавно поворачивать во всех направлениях.
У HYPSO-2 особая задача — следить за водорослями. Крупное цветение водорослей может нанести серьезный ущерб, отравить питьевую воду и привести к массовой гибели рыб.
«Новый спутник означает примерно 10-кратное увеличение возможностей мониторинга качества воды, цветения водорослей и других важных океанских явлений.» — говорит Бьорн Эгил Асбьёрнслетт, профессор и директор направления стратегических исследований океана и побережья NTNU.
«Еще одним преимуществом сбора данных со спутников является то, что это означает меньше выбросов в море от исследовательских и других морских судов.» — сказал он.
Одна из камер HYPSO-2 является гиперспектральной. Это означает, что он может различать 120 оттенков цвета в видимом свете. Для сравнения, наши глаза и обычная камера видят только смесь красного, зеленого и синего. Это позволяет небольшому спутнику получать очень подробные изображения. Одно изображение, сделанное с неба, может охватывать площадь до 25 000 квадратных километров на Земле.
«Маленькие спутники NTNU означают для нас много нового.» говорит Гейр Джонсен, профессор кафедры биологии NTNU.
«Тот факт, что теперь мы можем точно определить, где они могут проводить наблюдения, является совершенно новым и на вес золота. Поскольку спутники могут проходить над одним и тем же фьордом до трех раз за один и тот же день, мы можем гораздо более тщательно планировать наши исследования. Если мы, например, находимся в Арктике, у нас есть информация о том, есть ли во фьорде морской лед или нет.» говорит Джонсен.
Джонсен участвовал в инициативе NTNU AMOS (Центр автономных морских операций и систем) по так называемой пирамиде наблюдения. На Шпицбергене исследователи проверили, как можно нанести на карту одну территорию, соединив одновременные данные с небольшого спутника, дрона и беспилотных судов на воде и под водой.
Два спутника = в десять раз больше данных
HYPSO-2 дает исследователям более четкие изображения, чем HYPSO-1.
«Кроме того, теперь мы можем использовать оба спутника и получать до 10 раз больше данных. Это ценно,» — сказал Джонсен.
Исследователи использовали HYPSO-1, чтобы оценить качество морского льда во фьордах: замерз ли он, есть ли на его поверхности снег и разрушается ли он. Джонсен говорит, что это помогает им оценить детали операций: какие лодки им нужны, могут ли они использовать снегоходы и так далее.
«Лучшее качество изображений также означает, что мы можем обнаружить несколько новых интересных вещей. Такие как планктонные водоросли, органический материал и мутная вода из речных стоков, рек размером с паводок и ледниковых рек. Это дает нам много информации о процессах, связанных с климатом.» — сказал Джонсен.
16 августа этого года HYPSO-2 и чуть более сотни других малых спутников отправились в космос на ракете Falcon 9 Илона Маска.
В NTNU наземная команда, состоящая из исследователя Роджера Биркеланда и доктора философии. Студент и операционный менеджер Симен Берг смотрели с замиранием сердца.
Посмотреть запуск от SpaceX можно здесь: HYPSO-2 покидает ракету в 2:31:36.
Вечером, менее чем через полчаса после вывода спутника на орбиту, они установили контакт. Исследователи с трудом могли поверить, что все прошло так быстро и безболезненно.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
«Уже в тесте мы получили отличное гиперспектральное изображение. И качество изображений по-прежнему отличное,» — сказал Берг.
В начале ноября этап испытаний завершился, и эксплуатацию HYPSO-2 взял на себя НТНУ.
Сейчас у низкоорбитального спутника полным ходом идет свой пятилетний рабочий день.
По словам Биркеланда и Берга, пока все идет хорошо.
Берг проверяет телеметрию HYPSO-2 (т.е. автоматическую передачу научных данных или других измеримых переменных на большие расстояния с помощью телекоммуникаций) или данные о состоянии здоровья несколько раз в день. Это включает в себя проверку уровня заряда батареи, того, что спутник остается достаточно теплым, указывает в правильном направлении и делает заданные изображения.
И здоровье у него хорошее. HYPSO-2, кажется, полон энергии и энтузиазма в работе.
Это второй малый спутник, спроектированный и построенный исследователями, магистрантами и докторантами НТНУ. Его старший брат, HYPSO-1, был запущен в январе 2022 года как один из первых гиперспектральных спутников в мире.
Эти два небольших спутника являются единственными чисто исследовательскими спутниками Норвегии.
На момент написания статьи HYPSO-2 находится на высоте примерно 580 километров и проходит над Северным полюсом 14 раз в сутки. Вокруг Земли вращается несколько тысяч спутников, поэтому небольшие спутники NTNU не единственные, кто отправляет домой великолепные снимки.
«Но у них есть много преимуществ,» — сказал Биркеланд.
Они могут предоставлять изображения и заполнять информационные пробелы в наблюдениях с других спутников. Они могут способствовать сверхэффективному мониторингу океана через пирамиду наблюдения во взаимодействии с другими сенсорными системами. Когда что-то внезапно случается, исследователи могут регулировать ракурсы камеры и быстро загружать изображения. От момента подачи команды до момента прослушивания спутника проходит меньше полсекунды.
Вслед за HYPSO-1 и 2, нацеленными в первую очередь на исследование океана, последует строящаяся HYPSO-3.
Вместе с этим приходит и большая победа, говорят Биркеланд и Берг. Спутник получит более мощный компьютер, больше инструментов и, возможно, больше камер. Он увидит еще больше деталей и уделит особое внимание озерам, рекам и водным путям.
Прототип инструментов может быть готов весной 2025 года. Дальнейший путь зависит от денег. Берг и Биркеланд полагают, что HYPSO-3 в лучшем случае будет готов через два-три года.
Норвегия имеет большие амбиции в отношении малых спутников, и NTNU хотела бы помочь бизнес-сообществу занять позиции в быстро развивающейся космической отрасли. По словам Биркеланда, норвежские игроки уже давно довольны тем, что являются субподрядчиками крупных международных проектов. Теперь он видит, что все больше людей пытаются управлять проектами самостоятельно.
«Мы в NTNU пытаемся понять, как нам вписаться в число этих игроков. Самое очевидное, что наши студенты могут найти работу в этой отрасли. Но мы также пытаемся выяснить, как мы можем больше сотрудничать с отраслью в исследованиях, которые способствуют развитию технологий.» — сказал Биркеланд.
Информация от: Норвежским университетом науки и технологий.
