Просто про складне | Як супутники бачать ворожу техніку

Протягом усього широкомасштабного вторгнення росії в Україну ЗМІ публікують супутникові знімки ворожої техніки. Вони допомагають не лише військовим, а й цивільним краще зрозуміти, що ж насправді з нею відбувається. Як же супутникам вдається все це побачити? З’ясуймо разом!

Супутники спостереження
Супутники спостереження

1. Як супутникам вдається все побачити з такої висоти?

Орбіти супутників для спостереження за Землею, в тому числі й розвідувальних (їх ще називають «апарати дистанційного зондування Землі» — ДЗЗ), пролягають на висотах від 300 до 900 км над земною поверхнею. Здається, що це — неймовірна висота, і з неї нічого побачити неможливо. Проте Міжнародну космічну станцію, яка літає на висоті до 400 км, ми бачимо неозброєним оком, а в невеличкий телескоп можна навіть розгледіти її у подробицях.

Саме так і працюють звичайні супутники ДЗЗ, на кшталт Planet Labs, Maxar або Sentinel. На них встановлені оптичні системи, що мають характеристики, схожі з аматорськими телескопами, та потужні ПЗЗ-матриці, які дозволяють отримувати цифрові зображення високої роздільної здатності.

2. Чи можуть супутники бачити вночі?

Звичайні супутники, які працюють в оптичному діапазоні, не можуть побачити, що відбувається на Землі вночі чи коли небо затягнуте хмарами. Проте у темряві за умов ясної погоди цілком можна вловити тепло від нагрітих об’єктів. У цьому полягає принцип роботи апаратів, що отримують зображення в інфрачервоному спектрі.

Ще чутливішими є апарати, на яких встановлені радари із синтезованою апертурою (скорочено SAR). Вони працюють завдяки випромінюванню та вловлюванню відбитих радіохвиль. Тому для них не є проблемою не тільки ніч, а й хмарність, туман, дим і низка інших перешкод.

3. Чи можуть супутники спостерігати за Землею в режимі реального часу?

Супутники на низьких орбітах не можуть весь час перебувати над однією і тією ж ділянкою поверхні. Вони рухаються своїми траєкторіями, здійснюючи повний оберт приблизно за півтори години й оглядаючи всю Землю за кілька днів.

Це означає, що від окремо взятого супутника неможливо отримати знімок довільної ділянки землі у довільний час. Але якщо супутників багато і кожен із них рухається своєю орбітою, то якийсь із них пролітатиме над заданою точкою значно частіше. Проте навіть тоді затримка між виникненням потреби сфотографувати цю точку й отриманням супутникового зображення може складати кілька годин.

4. Яка роздільна здатність потрібна для того, аби побачити ворожу техніку?

Просто отримати зображення якогось об’єкта на поверхні Землі ще недостатньо, аби впізнати у ньому ворожу гармату чи літак. Для цього треба мати високу роздільну здатність, що дозволить побачити його в деталях. Ця характеристика вимірюється у метрах на піксель.

У сучасних систем оптичного й інфрачервоного діапазону роздільна здатність уже достатньо давно досягла десятих долей метра на піксель. SAR-супутники лише нещодавно наблизилися до такого показника. Крім того, треба враховувати, що для різних задач вона має бути різною.

5. Як супутники розрізняють техніку на місцевості?

Коли супутник отримує зображення поверхні, він «накриває» площу в кілька десятків квадратних кілометрів. Тож навіть якщо роздільна здатність зображення складає 0,3–0,5 м/піксель, знайти на ньому ворожу техніку дуже непросто, адже пікселів там мільйони.

Отримати із «сирого» супутникового зображення важливу інформацію про ворожу техніку — найскладніша частина задачі. Традиційно її виконують цілі аналітичні відділи, працівники яких знають, що треба шукати, та «вручну» знаходять танки й літаки. Однак останнім часом до цього активно почали залучати штучний інтелект, «натренований» на розпізнавання певних образів.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Як у ранній Сонячній системі були розподілені метали
Земна атмосфера здатна захистити нас від близького спалаху наднової
Вони серед нас: вчені Гарварду припускають, що прибульці маскуються під людей
NASA витратить 19,5 млн доларів на запуск фальшивої зірки
Марсохід Perseverance доїхав до Світлого янгола
Подорож до Марса ціною нирок: організм людини не витримає міжпланетний переліт
В Англії екоактивісти облили фарбою стародавню обсерваторію
Кратери та іржа: TGO зазнімкував багату на метали ділянку на Марсі
Темою міжнародного хакатону NASA у 2024 році стане Сонце
Червоні та коричневі карлики: Дуже Великий телескоп знайшов приховані супутники яскравих зір