Upload
oleg-garcia
View
57
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Б.И. Беляев, С.В.Абламейко, П.В. Кучинский. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО БЕЛГОСУНИВЕРСИТЕТА С ОРГАНИЗАЦИЯМИ РОССИИ В ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА. Михаил Александрович. ЕЛЬЯШЕВИЧ. 1908-1996. «ОПТИЧЕСКОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ». - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Лауреат Ленинской премии, двух Государственных премий
СССР, Государственной премии Республики Беларусь,
награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени,
«Знак почета», медалями
Научное направление «ОПТИЧЕСКОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ» зародилось в Институте физики АН БССР в 1961 г., когда на базе специальной группы М. А. Ельяшевич
организовал лабораторию высокотемпературной оптики (ЛВТО).
Он отвечал за подготовку и реализацию программы оптических
наблюдений атомного взрыва.
Совместно с КБ академика С.П.Королева он вел работы по
моделированию плазменной оболочки, образующейся при
вхождении космических аппаратов
в плотные слои атмосферы.1968 – 1977 г.г. заведовал
кафедрой БГУ
Академик Национальной академии наук
Беларуси,доктор физико-математических
наук,профессор
1983-1990 г.г. – ректор Белорусского государственного
университета.Лауреат Государственной премии
СССР (1991 г.), Государственной премии Республики Беларусь,
награжден орденами Трудового Красного Знамени, Октябрьской
Революции, медалями. В 1968 г. по инициативе и под руководством
Леонида Ивановича Киселевского в ЛСНТП Института физики АН БССР были начаты работы по космической
спектроскопии Земли,а в 1985 г. работы по ДЗЗ были развернуты
в НИИПФП БГУ.
1973 г.
1974-1976 г.г.
1977-1981 г.г.
1982-1986 г.г.
1985 г.
1986 г.
1989 г. 1991 г.
2001-2003 г.г.
2007 г. 2008 г. 2010 г.
2010 г.
2010-2011 г.г.
2011 г.
– малогабаритный скоростной спектрометр МСС-2 на ОНС «Салют-2»– МСС-2М на ОНС «Салют-4»– МСС-2МВ на ОНС «Салют-6»– МСС-2П на ОНС «Салют-7»– спектрометрическая система «СКИФ» доставлена на ОНС «Салют-7»– система «СКИФ» доставлена на орбитальный комплекс «МИР»– «Гемма 2-видио» модулем «Квант» доставлена на ОК «МИР»– цикл работ на ОНС удостоен Государственной премии СССР в области науки и техники– видеофотометрическая система ВФС-3М на РС МКС– создан спектрофотометрический комплекс СФК для КЭ «Гидроксил» на РС МКС– начаты работы над МО комплекса ОРФК для КЭ «Диагностика» на РС МКС– фотоспектральная система ФСС для КЭ «Ураган» доставлена на РС МК
– блок внешних датчиков БВД НА «Фотон-гамма» для КЭ «Молния-гамма» доставлен на РС МК– проводятся регулярные съемки Земли системой ФСС– БВД установлен вне герметичного объема РС МКС
Работы ведутся совместно с Учреждением Российской академии наук «Институт географии РАН» (ИГРАН)
и Открытым акционерным обществом
"Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва"
(ОАО РКК «Энергия»)
С 1988 г. на борту орбитальной станции «Мир»
в составе комплекса аппаратуры «Стоик» функционировала
микропроцессорная система регистрации, накопления и обработки
видеоспектральной информации «Гемма-2 видео» разработанная и
созданная в отделе.
Система «Гемма 2‑видео» была доставлена модулем «Квант» на борт
орбитального комплекса «Мир». С ней проведена обширная серия
космических экспериментов по геоэкологическим исследованиям
спектральных отражательных характеристик различных типов
подстилающих поверхностей и атмосферы Земли.
Спектральные характеристики и видео изображение песчаной поверхности и прибрежной части акватории моря
Спектральные яркости четырех классов подстилающих поверхностей в одинаковых условиях освещения:1 ― плотная облачность; 2 ― пустыня; 3 ― растительность; 4 ― водная поверхность
z = 46°(1), 67°(1'), 42°(2), 59°(2'), 29,5°(3), 22°(3'), 62°(4)
Средние значения спектральных яркостей природных образований Пустыня (1, 1'); растительность: зона лесов (2), лесостепная зона (2'); водные поверхности: оз. Зайсан (3), Средиземное море (3'); плотная облачность (4).
Зависимость СПЭЯ от зенитного угла Солнца для основных классов природных фонов
предназначена для проведения измерений спектров отраженного
излучения подстилающих поверхностей в диапазоне длин волн от 350 до 1050 нм
и фотоизображений в видимом диапазоне длин волн на Российском сегменте
Международной космической станции в космическом эксперименте «Ураган-МКС» (экспериментальная отработка наземно-
космической системы мониторинга и прогноза развития природных и
техногенных катастроф)
создана по контрактам с ИЗМИРАН, ИГРАН, РКК «Энергия»
Спектральный диапазон МС, мкм
0,35–1,05
Спектральное разрешение МС, нм
2
Поле зрения МС с высоты 400 км, км
0,16 3,5
Диапазон длин волн МРИ, мкм
0,4–0,75
Число элементов изображения МРИ
4288 2848
Поле зрения МРИ с высоты 400 км, км
35 25,5
Пространственное разрешение МРИ, м
8-10
Габариты ФСС, мм 338 334 310
Масса ФСС, кг 8,5
ЮРЧИХИН Федор
НиколаевичСКВОРЦОВ
Александр Александрович
В июле 2010 г. система ФСС была доставлена
грузовым кораблем «Прогресс‑М‑06М» на борт РС МКС.
С борта РС МКС космонавтами А.А. Скворцовым и Ф.Н. Юрчихиным в ходе первых включений научной аппаратуры ФСС получены первые результаты съемок земной поверхности.
На основании полученных результатов проведен анализ работы аппаратуры ФСС в различных
режимах. В июле, августе 2010 г. ОАО РКК «Энергия» были
проведены летно-космические испытания
ФСС.
С августа 2010 г. по настоящее время
(сентябрь 2011 г.) всеми экспедициями на МКС
проводятся регулярные съемки аппаратурой ФСС
по измерению пространственных и
спектрально-энергетических характеристик подстилающих поверхностей и
атмосферы Земли.
обвалованное песчаным кольцом озеро
диаметр кольца 1,7 км, ширина песчаного кольца
200 м, координаты:
521048 сш и 304902 вд
Спектры однотипных растительных образований, зарегистрированных с различных уровней подспутникового эксперимента в районе Гомельской кольцевой структуры при зенитном угле Солнца Z☼ = 68–72°
Спектр отражения песчаной поверхности с обозначенными полосами поглощения излучения атмосферными газами и фраунгоферовыми линиями, зарегистрированный МС ФСС и видимое глазом излучение
Изображения озера Байкал, снятые МРИ ФСС
соответствующие спектры, зарегистрированные МС ФСС
Результаты измерений СПЭЯ
из космоса:
1 – облачность Z = 68,8; 2 – водная
поверхность Средиземного
моря Z = 56,9; 3 – растительнос
ть Z = 57,0; 4 – вода
оз. Байкал Z = 31,6
Спектральное распределение уходящего излучения:
1 – излучение абсолютно черного тела (Солнца на верхней границе атмосферы) при температуре 5900 К с максимумом на max = 490 нм; 2 – измеренный из космоса спектр облачности с max = 465 нм; 3 – спектр неба вблизи горизонта ( = 80–85), снятый с Земли (max = 450 нм); 4 – измеренный из космоса спектр водной поверхности (max = 410 нм)
1
2
3
4
Работы ведутся совместно с Учреждением Российской академии наук «Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им.
Н.В.Пушкова РАН» (ИЗМИРАН) и ОАО РКК «Энергия»
(1 рэлей – светимость, при которой столб с основанием 1 см2 излучает во всех направлениях
106 фотонов в 1 с; при = 700 нм соответствует энергетической светимости 2,8410–9 Вт/м2)
1. Диапазон высот наблюдаемых явлений: RS 45–100 км, BJ 20–50 км, Эльф 100 км.2. Габаритные поперечные размеры наблюдаемых явлений: RS 20–50 км, BJ 10–20 км, Эльф несколько сотен км в диаметре.3. Спектральный состав излучения: RS 650–790 нм, BJ 391,4 и 427,8 нм, Эльф 700-800 нм.
5. Энергетическая яркость явлений (интенсивность): RS 50 рэлей – 600 килорэлей, BJ несколько сотен килорэлей
4. Длительность явлений: RS 3–5 мс, BJ 100–200 мс, молний 2 мс, Эльф менее 1 мс.
Спектр свечения гидроксила
на высотах 100 км (зеленая линия 557,7 нм) и 300 км (красная на высотах 100 км (зеленая линия 557,7 нм) и 300 км (красная линия 630,0 нм)линия 630,0 нм)
Спектральные каналы, нм
390-430390-900650-750
Угол поля зрения, град 21,7Пространственное разрешение с высоты 400 км на расстоянии 2000 км (лимб Земли), не хуже, км
3,0 3,0
Основные характеристики:
В сентябре 2000 г. грузовым кораблем «Прогресс» система
ВФС–3М была доставлена на борт РС МКС. С ней в 2001–2002 г.г.
космонавтами Ю.И. Онуфриенко, Н.М. Будариным,
Ю.И. Маленченко проведены космические эксперименты по
программе «Исследование процессов элктродинамического
взаимодействия атмосферы и магнитосферы Земли (шифр
«Молния–СМ»).
0,00E+00
1,00E-09
2,00E-09
3,00E-09
4,00E-09
5,00E-09
6,00E-09
0 100 200 300 400
Время, мс
Инт
егра
льна
я яр
кост
ь,
Вт/
см2 хс
р
Характерные типы
импульсов,зарегистрирова
нных в канале энергетическо-
временной информации
ВФС‑3М
предназначен для исследования свечений верхних слоев атмосферы Земли с борта Международной космической станции в космическом эксперименте «Гидроксил»
(создан по программе Союзного государства «Космос-СГ»)
Спектр верхней атмосферы в диапазоне спектра 825 – 870 нм
Вид изображения (компьютерная эмуляция), получаемого ДГС: по оси х – развертка спектра,
по оси у – высотное распределение свечения,
градациями цвета показана интенсивность эмиссий
Схема проведения КЭ «Гидроксил»
• создание методик мониторинга состояния верхней атмосферы с учетом эффектов глобального потепления.
• выявление закономерностей долговременной изменчивости гидроксильного излучения в области длин волн 840-1040 нм на высотах 80‑93 км и излучения зеленой линии атомарного кислорода ( = 557,7 нм) на высотах 88‑105 км и их связи со структурными параметрами атмосферы;
• разработка методов применения данных по гидроксильным и кислородным эмиссиям для задач исследование сейсмической активности (землетрясения, цунами, вулканическая деятельность, мощные взрывы);
Многоцелевой лабораторный модуль РС МКС
научной аппаратуры космического эксперимента «Диагностика», ориентированного на спутниковый мониторинг околоземной среды
и эффектов природных и техногенных воздействий
По научно-технической программе Союзного государства «Космос‑НТ»разрабатке и изготовлению подлежит
Образец для лабораторно-отработочных
испытанийблока оптических датчиков
модуля оптического ОРФКдатчик вертикальных распре ДВР -
1датчик гидроксильных свечений
ДГС - 2датчик регистрации изображений
ДРИ - 3система пространственного
сканирования СПС - 4
Модуль оптьический предназначен для проведения исследований по следующим направлениям:•исследование ночного свечения атмосферы;•исследование оптических явлений, связанных с высотными электрическими разрядами;•исследование оптических явлений, связанных с воздействием мощных радиоволн на ионосферу.
В рамках эксперимента "Молния-гамма" планируется исследовать атмосферные гамма-вспышки и всплески оптического излучения в условиях грозовой активности и экспериментально подтвердить природу атмосферных разрядов "Спрайт" и "Джет", предсказанной теорией, согласно которой "Спрайт" и "Джет" являются высотным пробоем атмосферы на убегающих электронах.
Транспортным кораблем «Прогресс» БВД в октябре 2010 г. доставлен на борт РС МКС.
16 февраля 2011 г. российские космонавты Дмитрий Кондратьев и Олег Скрипочка во
время выхода в открытый космос установили БВД на внешней поверхности модуля «Звезда»
российского сегмента Международной космической станции.
СКРИПОЧКАОлег
Иванович
КОНДРАТЬЕВ Дмитрий Юрьевич
работы ведутся совместно с Федеральным Государственным Унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-
физических измерений» ((ВНИИОФИ)
I ‑ монохроматический осветитель (1 ‑ лампа ТРУ 1100‑2350, 2 ‑ монохроматор МДР‑23, 3 ‑ коллиматорное зеркало, 4 ‑ плоские поворотные зеркала);II ‑ компаратор спектральной плотности энергетической яркости (5 ‑
монохроматор МДР‑23, 6 ‑ модулятор, 7 ‑ блок приемников, 8 ‑ сферическое зеркало);
III ‑ опорный источник ( 9 ‑ образцовая светоизмерительная лампа);IV ‑ диффузный излучатель (10 ‑ фотометрическая сфера, 11 ‑ лампы КГМ24‑150,
12 ‑ калиброванные диафрагмы);V ‑ белый осветитель (13 ‑ лампа КГМ12‑150);
VI ‑ калибруемый прибор
Общий вид Функциональная схема
аккредитован в Госстандарте РБ как калибровочная лаборатория НИИПФП БГУ
(аттестат аккредитации № BY/112 02.5.0.0012)
Калибровка ЦА БКАна комплексе«Камелия-М»
Рабочий спектральный диапазон комплекса, мкм 0,352,5Диапазон воспроизводимых комплексом абсолютных значений СПЭЯ (для =0,7мкм), Вт/м2мкмср 3,510-51,710-1
Расширенная неопределенность измерения абсолютных значений СПЭЯ, не более, % 5Диаметр сферы, мм 600Диаметр выходного отверстия сферы, мм 240Потребляемая мощность не более, кВт 5Напряжение питания, В 23010%
Фотометрическая сфера («Сфера-2000») входит в состав комплекса фотометрической калибровки съемочных систем (СС) с объективами диаметром до 1000 мм и предназначена для проведения абсолютной калибровки СС по СПЭЯ в размерности Вт/м2мкмср с максимальным
значением СПЭЯ не менее 180 Вт/м2мкмср и минимальным значением СПЭЯ 20 Вт/м2мкмср.
ГСЭ - Государственный специальный эталон спектральной плотности энергетической яркости некогерентного оптического излучения сплошного спектра в диапазоне длин волн от 0,25 до 2,5 мкм
РЭ – рабочий эталон (лампа ТРУ 11-2350)
ПВС – переносной высокоточный спектрометр
ЦА БКА - целевая аппаратура Белорусского космического аппарата
КФК СС –комплекс фотометрической калибровки съемочных систем
КООРДИНАТЫ ДЛЯ СВЯЗИ:Телефон: + 375 17 278 04 09Факс: + 375 17 278 57 26 E-mail: [email protected] www.remsens.by