Отмечаем Всемирную неделю космоса — основные вехи развития космической съемки

С началом эры освоения околоземного космического пространства практически сразу появилась новая отрасль — дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса. Уже через 2,5 года после запуска первого искусственного спутника Земли, 1 апреля 1960 года, был запущен первый метеоспутник TIROS-1 (рис. 1). Первый советский метеоспутник «Космос-122» запустили 25 июня 1966 года.

Рис. 1. Метеоспутник TIROS-1, США

В 1970-х годах сфера применения космической съемки расширяется, появляются космические системы, позволяющие получать детальные снимки в достаточно крупном масштабе. Развитие отрасли идет параллельно в ведущих космических странах — СССР и США. На орбите работают специальные, в том числе коммерческие, спутники ДЗЗ. В 1972 году США выводят на орбиту спутник природно-ресурсного назначения Landsat. Примерно в это же время в СССР начинается разработка, а позднее и эксплуатация, спутников серии «Ресурс-Ф» (рис. 2, 3). Они предназначались для проведения мультиспектрального фотографирования поверхности Земли в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах с высокими геометрическими и фотометрическими характеристиками (пространственное разрешение фотоснимков достигало 3,5 м) в интересах различных отраслей народного хозяйства и наук о Земле.

Рис. 2. Спутник «Ресурс-Ф1»

Рис. 3. Образец снимка со спутника «Ресурс-Ф1»

1980-е годы дали новый толчок в развитии отрасли ДЗЗ благодаря все более широкому внедрению в практику компьютеров и геоинформационных технологий, что послужило появлению специальных программных средств для обработки и дешифрирования космических снимков. В это же время появились цифровые технологии получения и распространения данных ДЗЗ. Стала совершенствоваться съемочная аппаратура, появились новые технологии, в том числе мультиспектральная и гиперспектральная, радарная съемка земной поверхности из космоса. С этого же времени в космическую гонку включаются европейские страны, Япония, Китай, Канада и др.

Революционный всплеск компьютерных, космических, информационных технологий в конце XX — начале XXI веков привели к качественным изменениям в отрасли ДЗЗ. Появились космические аппараты со съемочными системами нового поколения, позволяющие получать снимки со сверхвысоким пространственным разрешением (Ikonos (США), «Ресурс-ДК1» (Россия) и др.). В 2014 году был запущен спутник WorldView-3 (США), ведущий 16-ти канальную мультиспектральную съемку с разрешением в панхроматическом диапазоне 30 см (рис. 4). 

Рис. 4. Образец снимка с разрешением 30 см со спутника WorldView-3 (Москва, Соборная площадь Кремля)

Основной тенденцией развития дистанционного зондирования Земли в настоящее время является создание группировок спутников. В качестве примера можно привести мониторинговую группировку спутников RapidEye (Германия), группировку малых спутников, способных вести видеосъемку SkySat (США), группировку радарных спутников COSMO-SkyMed (Италия). Формируются группировки разноплановых спутников, имеющих единую съемочную программу (российские спутники «Ресурс-П1» (рис. 5), «Ресурс-П2», «Канопус-В» и белорусский БКА).

Появление новых и совершенствование существующих группировок гарантирует, что за однин съемочный сезон можно обеспечить полное многократное покрытие съемкой территории всего мира, что исключительно важно для решения мониторинговых задач.

Рис. 5. Спутник «Ресурс-П»

Последние несколько лет активно разрабатываются, запускаются и ведут съемку мини-, микро- и наноспутники ДЗЗ. Группировка наноспутников Flock насчитывает уже более 100 аппаратов (вес каждого из них всего 5 кг, тем не менее, они ведут съемку с разрешением 3–5 м).

Космический мониторинг все активнее используется в самых разных отраслях хозяйства, государственном, региональном и муниципальном планировании и управлении. Необходимость использования данных ДЗЗ для повышения качества управления ни у кого не вызывает сомнений. Космический мониторинг позволяет получать однородную и сравнимую по качеству объективную информацию единовременно для обширных территорий, что практически недостижимо при любых наземных обследованиях.

Основные вехи развития космической съемки Земли