Szkoła misji kosmicznych: orbitujące satelity, aby zrozumieć Ziemię

W październiku 1957 r. Związek Radziecki wystrzelił sztucznego satelitę Sputnik 1 co pozwoliło naukowcom zbadać jonosferę. Następnie, w styczniu 1958 roku, Stany Zjednoczone umieściły satelitę na orbicie. odkrywca 1 co umożliwiło odkrycie pasków Van Allen. Ale dlaczego wystrzeliwujemy satelity w kosmos, aby obserwować Ziemię? Czy nie byłoby łatwiej obserwować Ziemię bezpośrednio z Ziemi? W rzeczywistości, satelity w kosmosie pozwalają nam poprawić ilość i jakość obserwacji naziemnych. Lubić?

Pierwszym ważnym czynnikiem jest dystans: Wyobraź sobie, że umieszczasz oko kilka centymetrów od globusa i stopniowo oddalasz się. Obszar, który oko widzi, nazywa się pole widzenia. Widać, że im dalej oko się oddala, tym szersze staje się pole widzenia. Satelity znajdują się w dużych odległościach od Ziemi, dzięki czemu są w stanie obserwować duże obszary naszej planety. Satelity poruszają się po dwóch głównych orbitach: niskich orbitach, oznaczonych terminem LEW (Niska orbita okołoziemska), w odległości od Ziemi, która waha się od 160 do 1000 kilometrów, oraz orbitach geostacjonarnych, oznaczonych terminem GEO (Orbita geostacjonarna Ziemi), w odległości około 36 000 kilometrów od Ziemi.

OBRAZY W CZASIE RZECZYWISTYM

Bardzo ważny aspekt obserwacji naziemnych wiąże się zatem z jakość obrazu. Definiujemy rozkład przestrzenny jako umiejętność obserwowania najdrobniejszego szczegółu obrazu.

Wracając do ćwiczenia naszego oka oddalającego się od globu, widzimy, że oddalając się nasze oko jest w stanie uchwycić większy obszar, ale traci szczegóły. Niektóre komercyjne satelity są w stanie rejestrować obrazy Ziemi na poziomie szczegółowości lub rozdzielczości 30 centymetrów. Kolejna zaleta obserwacji kosmosu związana jest z faktem, że satelity bez przerwy badają ziemię i mogą przesyłać nam obrazy w czasie zbliżonym do rzeczywistego: 24 godziny na dobę, 365 dni w roku.

Po otrzymaniu zdjęcia satelitarne mogą być natychmiast wykorzystywane lub przechowywane do badań długoterminowych. typowe przypadki aplikacje działające w czasie rzeczywistym to te związane z monitoringiem katastrofalnych zjawisk przyrodniczych, takich jak huragany, tsunami czy pożary; i służyć pomocą władzom lokalnym w ochronie życia obywateli. Prognozy pogody powstają również dzięki monitoringowi satelitarnemu i są wykorzystywane przez każdego obywatela na co dzień.

BADANIA I STUDIA DŁUGOTERMINOWE

Zamiast tego, jeśli chodzi o przechowywane obrazy, najważniejszym przykładem jest ten związany ze zmianą klimatu. Różne ujęcia w czasie pozwoliły naukowcom na analizę ewolucja klimatu i środowiska na przestrzeni lat i sporządzać prognozy na przyszłość. Zdjęcia były również bardzo ważne w tym trudnym okresie ze względu na pandemię koronawirusa.

TEN Europejskie Agencje Kosmiczne (Esa), amerykański (NASA) ORAZ japoński (jaxa) stworzyli Oddział specjalny wspólną płaszczyznę, udostępniając dane z różnych misji obserwacji Ziemi, dokładnie w celu zmierzenia wpływu ograniczeń zdrowotnych na naszą planetę. Wraz z zablokowaniem i przejęciem pojazdów prywatnych i publicznych oraz zamknięciem kilku branż nastąpiła zmiana składu atmosfery. Instrumenty satelitarne obserwowały od miesięcy różne regiony świata. Tam telemetria dostarczyli naukowcom danych liczbowych do budowy map pokazujących zmiany składu atmosfery w czasie.

Porównując zdjęcia z początku 2020 r. z tymi samymi miejscami wykonanymi w poprzednich miesiącach lub latach wyróżnionych a poprawa jakości powietrza nawet w tych miastach, które są dobrze znane z wysokiego poziomu zanieczyszczenia. Na poniższym zdjęciu widać redukcję emisji dwutlenku azotu w Europie w okresie od stycznia do marca 2020 roku, dzięki zdjęciom zebranym przez satelitę. Copernicus Sentinel 5P od Europejskiej Agencji Kosmicznej.

WIZJA, KTÓRA WYCHODZI POZA LUDZKIE OKO

Na poniższych obrazach Europy przed i podczas blokady znajduje się podpis wyjaśniający znaczenie kolorów. Dlaczego konieczne jest zawarcie tego wyjaśnienia? Nie widzimy tych kolorów.

Urządzenia zamontowane na satelitach wychwytują też to, co umyka naszym oczom. Jeśli człowiek widzi tylko w określonych częstotliwościach widma elektromagnetycznego, satelity, dzięki swoim niezwykle potężnym instrumentom, mogą również wykrywać inne częstotliwości: na przykład w polupodczerwień orazultrafioletowy.

Satelity zatem, choć tak daleko od nas, są bardzo ważne dla naszego codziennego życia.
oraz aby pomóc nam poznać, monitorować i chronić naszą planetę.

DOŚWIADCZENIA POLA WIDZENIA I BADANIE MAPY