Zprávy ze světa

113dd_illustration
30.05.2021

Družice Pléiades Neo...

… pořídila svá první zkušební obrazová data Země s rozlišením 30 cm.

Nová družice Pléiades Neo je první ze čtyř plánovaných identických družic, které budou
v nejbližších letech poskytovat komerčním zákazníkům i vládním institucím obrazová data v naprosto nejpodrobnějším všeobecně dostupném rozlišení družicových dat 30 cm.
Výrobcem, vlastníkem a provozovatelem družic Pléiades Neo je nadnárodní společnost
s evropskými kořeny Airbus. Společně s ostatními touto společností provozovanými optickými a radarovými družicemi tvoří dohromady nejpočetnější sestavu různých družic
a společnost Airbus je schopná pořídit družicová data z libovolného místa na Zemi dvakrát denně.
Jedna družice Pléiades Neo přidá do archivu obrazová data pokrývající půl milionu km2 povrchu Země denně.

Nově vypuštěná a první z budoucích čtyř identických družic je označována jako Pléiades Neo 3, navazuje na předchozí úspěšné a stále ještě plně funkční družice Pléiades-HR1 (Pléiades-1A) a Pléiades HR-2 (Pléiades-1B), které byly vypuštěné v letech 2011 a 2012, úspěšně pořizují obrazová data v rozlišení do 0.5 metru.

Družice Pléiades Neo jsou programovatelné a úkol jim lze zadat nebo ho změnit téměř až do poslední chvíle před jeho provedením, družicová data jsou pak odeslaná na Zemi krátce po svém pořízení.
Tato rychlost se dosahuje díky družicové datové dálnici SDH (angl. Space Data Highway), kdy družice nemusí čekat, až se dostane do dosahu pozemní stanice, ale data lze předávat přes další družice pomocí laserové komunikační technologie LCT (z angl. Laser Communication Technology) s přenosovou rychlostí 1.8 Gbit/s a při použití geostacionárních telekomunikačních družic jako přenosových bodů lze dosáhnout objemu 40 terabytů bezpečně a v téměř reálném čase na Zem přenesených dat každý den.
Družicová datová dálnice SpaceDataHighway™ (SDH) byla vyvinutá v rámci partnerství PPP veřejného a soukromého sektoru (angl. Public Private Partnership) mezi Evropskou kosmickou agenturou ESA (z angl. European Space Agency) a právě společností Airbus. Tato datová dálnice využívá laserovou komunikační infrastrukturu Evropského systému přenosu dat EDRS (z anlg. European Data Relay System), kterou vlastní a provozuje Airbus, k zajištění komunikace s družicemi na oběžné dráze nebo i letadly a ostatnímí atmosférou Země letícími stroji.
Tento způsob přenosu dat už v současnosti využívají také evropské družice Sentinel
z programu Copernicus, družice Pléiades-Neo budou prvními komerčními družicemi vybavenými pro využití tohoto systému umožňujícího rychlé úkolování družic i přenos velkého objemu jimi pořízených dat.

Obr.: Družice Pléiades Neo má hmotnost 920 kg a Zemi obíhá ve výšce 628 km. Zdroj: ©  Airbus Defence and Space

Obr.: Družice Pléiades Neo má hmotnost 920 kg a Zemi obíhá ve výšce 628 km. Zdroj: © Airbus Defence and Space

Družice odstartovala z kosmodromu Kourou na území jihoamerické Francouzské Guyany ve 22:50 dne 28. dubna místního času, kvůli časovému posunu už ale bylo v kontinentální Evropě 29.dubna 01:50 světového času UTC a 03:50 našeho SELČ.
Kromě družice Pléiades-Neo jako primárního nejtěžšího a nejdůležitějšího nákladu také bylo při tomto letu v rámci komerční kosmonautiky vyneseno i pět dalších družic: NorSat-3, Bravo, 2 družice Lemur-2 a ELO Alpha.
Družice NorSat-3 má rozměry 42×20 x 27 cm a hmotnost 16.5 kg, nese příjímač signálů automatického identifikačního systému lodní dopravy AIS (z angl. Automatic identification system), jehož signály vysílají a přijímají lodě, aby se jednak identifikovaly, ale především vyhnuly vzájemným kolizím a umožnily efektivní řízení provozu na lodních trasách. Lodě, které z nějakého důvodu nemají funkční a zapnutý vysílač signálů AIS, nejsou v tomto systému viditelné. Proto družice NorSat-3 nese ještě experimentální detektor navigačních lodních radarů NRD (z angl. Navigation Radar Detector), který rozšíří možnosti detekce lodí, detekuje i lodě bez funkčního AIS vysílače, zkontroluje, ověří a doplní informace o lodním provozu získané z AIS. Kombinace detektoru navigačního radaru a přijímače AIS tak potenciálně zajistí mnohem lepší přehled o situaci pro norskou pobřežní správu, ozbrojené síly a další námořní orgány.
NorSat-3 je pátou norskou družicí ve vesmíru a všechny norské družice se zabývají monitorováním námořního provozu.
Družice Bravo společnosti SpaceQuest z USA byla postavená pro testování spektrometru od společnosti Aurora Insight a nového malého VHF přijímače s nízkou spotřebou energie.
ELO Alpha (Tyvak-182A) je evropská družice a prototyp možné budoucí soustavy telekomunikačních družic pro Internet věcí.
Dvě družice Lemur společnosti Spire z USA jednak přijímají také signály automatického identifikačního systému od lodí a jednak zjišťují pro meteorologické účely profily teploty, tlaku a vlhkosti v zemské atmosféře unikátním způsobem sledováním vlivu průchodu zemskou atmosférou na signály družic GPS.
Pro uložení a postupné vypouštění více družic byl použit dispenser SSMS (z angl. Small Satellite Mission Service ) vyrobený v Brně sídlící společností SAB Aerospace, který měl na raketě Vega svou premiéru 3. září 2020 při jejím 16. letu, kdy bylo v jejím nákladovém prostoru najednou úspěšně vyneseno a vypuštěno 53 družic.

Obr.: Raketa Vega vynáší 29. dubna 2021 z evropského kosmodromu Kourou družice Pléiades Neo, NorSat-3, Bravo, 2 družice Lemur-2 a ELO Alpha. Zdroj: ESA, CNES, Arianespace

Obr.: Raketa Vega vynáší 29. dubna 2021 z evropského kosmodromu Kourou družice Pléiades Neo, NorSat-3, Bravo, 2 družice Lemur-2 a ELO Alpha. Zdroj: ESA, CNES, Arianespace

Raketa Vega je 30 m vysoká evropská lehká raketa s vlastní hmotností 137 000 kg
a nosností okolo 1 500 kg v závislosti na cílové oběžné dráze. Vega je čtyřstupňová, konstrukčně neobvyklá tím, že první tři stupně jsou poháněny tuhými pohonnými látkami.
Tato raketa se od svého prvního startu v únoru 2012 jevila jako velmi spolehlivá, než její bezchybná pověst utrpěla dvěmi selháními, které následovaly poměrně brzy po sobě, navíc při nich byly zničené velmi drahé družice.
První neúspěch jí postihl při jejím 15. startu dne 11.července 2019, kdy vynášela v rámci komerční kosmonautiky družici FalconEye-1 pro Spojené arabské emiráty. Selhání tohoto startu s označením VV15 bylo pravděpodobně způsobeno chybou v konstrukci tepelné ochrany v přední části druhého stupně, jejíž následné selhání umožnilo únik horkého plynu do kritických konstrkukčních částí rakety.
Zničení družice FalconEye-1 vedlo k nejvyšší zaznamenané částce za pojistnou událost kvůli selhání vypuštění satelitu ve výši 411,21 milionů USD a následnému zdražení pojistných sazeb v této oblasti.
Druhé selhání u rakety Vega nastalo při 17. letu dne 17. listopadu 2020, když vynášela evropské družice SEOSAT-Ingenio a Taranis.
Po zažehnutí posledního čtvrtého stupně došlo k naprosté ztrátě orientace, stupeň se i
s družicemi začal nekontrolovaně převracet a bez možnosti provést ve správné orientaci zážeh motoru pro dosažení oběžné dráhy byl poslední stupeň i s nesenými družicemi odsouzen k pádu zpět do zemské atmosféry, kde i se svým nákladem shořel.
Pravděpodobným důvodem byla chyba při montáži, kdy prohození kabelů způsobilo, že příkazy z navigačního systému rakety vyvolávaly pohyb trysky ve špatném směru a řídit let dál po správné trajektorii tak už nebylo možné. Hodnota následkem této drobné chyby zničených družic byla téměř 400 milionů USD.
Po úspěšném letu s družicí Pléiades Neo, který byl 18 startem rakety Vega, je tedy momentální skóre 16 úspěchů a 2 selhání.

Kromě bezchybného letu rakety Vega proběhla úspěšně i první fáze zprovozňování vypuštěné družice Pléiades-Neo a necelý měsíc po svém vypuštění pořídila družice první zkušební obrazová data několika míst na Zemi v rozlišení 30 cm.

Obr.: Televizní a vyhlídková 468 metrů vysoká věž Oriental Pearl Tower v Šanghaji na zkušebních obrazových datech pořízených družicí Pléiades-Neo v květnu 2021. Zdroj:  ©  Airbus DS 2021

Obr.: Televizní a vyhlídková 468 metrů vysoká věž Oriental Pearl Tower v Šanghaji na zkušebních obrazových datech pořízených družicí Pléiades-Neo v květnu 2021. Zdroj: © Airbus DS 2021

Při tomto velmi vysokém rozlišení jsou často viditelní i lidé, což bylo u zatím nejčastějšího rozlišení 0.5 metru spíše výjimkou v případě velmi příznivých okolností. Reálná rozlišitelnost malých podrobností je také závislá na úhlu pořízení obrazových dat, nejlepší je u dat pořízených k povrchu kolmo, u šikmějších záběrů rozlišitelnost klesá.

Obr.: Detail kruhového objezdu u věže Oriental Pearl Tower v Šanghaji ze zkušebních obrazových dat pořízených družicí Pléiades-Neo v květnu 2021, kde jsou na nadchodu pro pěší viditelní chodci. Zdroj:  ©  Airbus DS 2021

Obr.: Detail kruhového objezdu u věže Oriental Pearl Tower v Šanghaji ze zkušebních obrazových dat pořízených družicí Pléiades-Neo v květnu 2021, kde jsou na nadchodu pro pěší viditelní chodci. Zdroj: © Airbus DS 2021

Při komerčním pořizování družicových dat si zákazník podle časových možností družice může objednat pořízení nových obrazových dat svého zájmového území, je to ale varianta finančně náročnější a nelze samozřejmě zaručit nad územím čistou oblohu, takže oblačnost může pořízení dat zcela znemožnit nebo jejich využitelnost pro zákazníka značně snížit.
Proto většina zákazníků častěji volí variantu nákupu už pořízených dat z archivu, kde si mohou data vybrat podle všech svých požadavků a zkontrolovat si i rozsah oblačnosti.

Obr.: Z území Spojených arabskách emirátů pořídila družice Pléiades Neo zkušebních obrazová data, na nichž je i nové Dubajské oko (Ain Dubai), které má být svým průměrem 210 metrů největším ruským kolem světa a nachází se v Dubaji poblíž čtvrti Dubajský přístav (angl. Dubai Marina) na ostrově Bluewaters Island. Zdroj:  ©  Airbus DS 2021

Obr.: Z území Spojených arabskách emirátů pořídila družice Pléiades Neo zkušebních obrazová data, na nichž je i nové Dubajské oko (Ain Dubai), které má být svým průměrem 210 metrů největším ruským kolem světa a nachází se v Dubaji poblíž čtvrti Dubajský přístav (angl. Dubai Marina) na ostrově Bluewaters Island. Zdroj: © Airbus DS 2021

Jak je tomu u optických družic obvyklé, maximální rozlišení podrobností poskytuje panchromatické pásmo snímané v širokém intervalu vlnových délek, barevnou informaci dodávají multispektrální pásma snímaná u družice Pléiades Neo nejen v obvyklých vlnových délkách do červeného, zeleného a modrého pásma pro vytvoření kombinace obrazu v přirozených barvách a v intervalu vlnových délek blízkého infra-červeného záření pro vytváření různých kombinací v nepravých barvách, ale navíc k těmto čtyřem obvyklým pásmům jsou ještě snímány vlnové délky na okraji viditelného modrého světla (angl. Deep Blue) a červeného okraje (angl. Red Edge), což jsou vlnové délky intevalu mezi červeným viditelným světlem a blízkým infra-červeným zářením.
Zaostřením těchto 6 pásem vlnových délek pomocí podrobných panchromatických dat (funkce Pansharp) se pak získají výsledná barevná obrazová data s rozlišením 30 cm.

Další identická družice s označením Pléiades Neo 4 je už připravená na kosmodromu Kourou a její vynesení další raketou Vega je plánováno na toto léto 2021. Vypuštění dalších dvou družic Pléiades Neo 5 a 6 je zatím naplánováno na druhé čtvrtletí roku 2022.

Navzdory úspěšnému pořízení prvních zkušebních obrazových dat družice Pléiades-Neo-3 bude ještě po určitou dobu podstupovat obvyklé období testů, zkoušení a kalibrace přístrojů, takže do plného provozu s pořizováním obrazových dat pro zákazníky přejde až za několik měsíců.

Předpokládaná minimální technická životnost družic Pléiades Neo je 8 až 10 roků provozu na oběžné dráze od jejich vypuštění, ale reálně dokáží družice často svou původně plánovanou životnost i výrazně překročit.

Starší článek o startu družice Pléiades-1B (druhé z dvojice družic Pléiades-HR pořizujících data v rozlišení 0.5 metru) s ukázkami a odkazy na další články o těchto družicích je zde.

Seznam dalších družic různých společností pořizujících komerční obrazová data Země ve velmi vysokém rozlišení je zde.

Máte-li předběžný zájem o nákup těchto nebo jiných družicových dat, můžete kontaktovat oddělení prodeje a marketingu:
Mgr. Marie Háková
telefon: 604 509 630
e-mail: marie.hakova[at]gisat.cz

Článek zpracoval: Jiří Šustera

 

nahoru

zpět