Гиперспектральный сенсор HICO и система дистанционного зондирования атмосферы и ионосферы RAIDS — экспериментальная полезная нагрузка на японском модуле МКС
Космические снимки Земли не только впечатляют и восторгают, но и предоставляют ценную информацию для научных и коммерческих целей, которая не может быть получена каким-либо иным способом.
Системы HICO и RAIDS (HREP-HICO) создают особенно ценные снимки важнейшей части Земли: ее прибрежных районов. За 5-летний период работы на борту Международной космической станции (МКС) они предоставили около 10 000 таких снимков, объединив два экспериментальных датчика, - гиперспектральный сенсор для съемки океанических побережий (HICO) и систему дистанционного зондирования атмосферы и ионосферы (RAIDS).
Ученые, корпорации и агентства использовали снимки HICO для оценки концентрации полезного и вредного фитопланктона, определения вредного цветения водорослей (HAB) в резервуарах питьевой воды и оценки качества воды. HICO также внесла свой вклад в планирование и осуществление операций по оказанию гуманитарной помощи и в проведение мероприятий военного характера, а также в выявление разливов нефти вследствие повреждения трубопроводов.
По оценке Mary Kappus, руководителя отдела прибрежного и океанического дистанционного зондирования в военно-морской исследовательской лаборатории, возможность обследовать прибрежные океаны с помощью HICO очень важна для нашей планеты, чтобы лучше понимать состояние прибрежной среды. Гиперспектральные снимки предоставляют больше информации об этой среде по сравнению с обычными. HICO впервые представил возможность иметь в космосе гиперспектральный датчик, подходящий для наблюдения за прибрежными океанами.
HICO был установлен на внешней стороне японского экспериментального модуля (JEM-EF) в 2009 году. Уникальная орбита космической станции предоставляет возможности, которые отличаются от предлагаемых традиционными спутниками ДЗЗ, и позволяет получить исключительные снимки на прибрежные зоны и Великие озера. HICO имеет полный спектр длин волн от видимого до ближнего инфракрасного диапазона; обычная камера имеет три спектральных канала. RAIDS измеряла плотность, температуру и состав ионосферы и термосферы, области земной атмосферы на высотах от 59 до 186 миль
В течение первого года работы HICO выполнила все основные задачи своей миссии, которая затем была продлена за счёт спонсирования Управлением военно-морских исследований и NASA. В сентябре 2014 года управляющий компьютер HICO получил сильное радиационное воздействие вследствие солнечной бури и восстановлению не подлежал. 14 июня 2018 года члены экипажа отключили HICO.
Снимок HICO показывает цветение водорослей на озере Эри, штат Огайо, в 2011
Несмотря на эти обстоятельства, результаты его работы по-прежнему востребованы. Большинство снимков HICO остаются доступными в интернете. Получение качественных снимков принесло успех HREP-HICO с самого начала, и исследования, опирающиеся на эти снимки, вносит свою лепту в этот успех.
Kappus далее отметил, что исследователи использовали НICO для получения ответов на вопросы о качестве воды и цветении водорослей. Был опубликован ряд статей о сфере распространения цветения водорослей, оказывающего воздействие на многих людей. Можно только предполагать, в каких районах могут появиться водоросли, но пока нет действенных способов прогнозирования. Поэтому очень важно иметь снимки, показывающие места их скопления и стадии развития.
Результаты работы HICO вносят вклад в развитие науки о гиперспектральном дистанционном зондировании и в важные инновации, такие как усовершенствованные алгоритмы для анализа снимков прибрежных зон и современные методики обработки больших объемов данных. Онлайн-приложение для обработки снимков прибрежных зон (HICO IPS), обеспечивает анализ данных дистанционного зондирования на основе облачных вычислений. Разработанный компанией HySpeed Computing, частично благодаря финансированию и поддержке National Lab Международной космической станции, HICO IPS предоставляет глобальному сообществу доступ к этим данным.
Снимок HICO показывает водовороты вдоль побережья Новой Зеландии недалеко от города Крайстчерч