فناوری ماهواره
مهدی نصیری سروی؛ هادی مهدی پور
چکیده
پیشینه و اهداف: سنجش از دور شامل جمعآوری اطلاعات در مورد ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی اهداف روی سطح زمین است. در دههی اخیر، تاسوارهها (CubeSats) از ابزارهای آموزشی محض به سکوهای استاندارد و ارزانقیمت برای نمایش فناوری و قرارگیری محمولههای علمی- تحقیقاتی در مدار زمین تبدیل شدهاند. تاسواره، به نوعی از ماهوارههای ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: سنجش از دور شامل جمعآوری اطلاعات در مورد ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی اهداف روی سطح زمین است. در دههی اخیر، تاسوارهها (CubeSats) از ابزارهای آموزشی محض به سکوهای استاندارد و ارزانقیمت برای نمایش فناوری و قرارگیری محمولههای علمی- تحقیقاتی در مدار زمین تبدیل شدهاند. تاسواره، به نوعی از ماهوارههای کوچک متشکل از واحدهای مکعب شکل در ابعاد ۱۰×۱۰×۱۰ سانتیمتر مکعب و وزنی در حدود 3/1 کیلوگرم گفته میشود. استفاده از فناوری نانو برای کوچکسازی قطعات الکترونیکی با کیفیت فضایی، کاهش هزینه و زمان برای توسعهی فناوریهای مرتبط با ساخت محموله و باس ماهواره و امکان قرارگیری منظومهای از ماهوارههای تاسواره در مدار تنها با یک پرتاب، ازجمله مزایایی است که شرکتها و سازمآنهای فضایی را نسبت به طراحی و ساخت اینگونه ماهواره ترغیب نموده است.روشها: در این مطالعه، به مرور مشخصات فنی، تواناییها، کاربردها و محدودیتهای تاسواره برای مأموریتهای مشاهدات زمین پرداخته میشود تا با ارزیابی این مأموریتها بتوان چشمانداز روشنی برای آیندهی کاربریهای سنجش از دوردر کشور، متصور شد. در ابتدا، گزارشی از توسعه و مأموریتهای جدید تاسوارههای سازمآنهای فضایی، دانشگاهها و شرکتهای خصوصی ارائه میگردد. پس از مروری جامع با دید سامانه بر توانمندی باس تاسواره و محدودیتهای بالقوه و اثرات آن بر روی مأموریتهای مشاهدات زمین، به کاربردهای تاسواره پرداخته میشود. درنهایت، این نتایج با الزامات فنی مأموریتهای مشاهدات زمین مقایسه شده و توانمندی ماهوارههای تاسواره برای انجام این مأموریتها ارزیابی میشود. بر این اساس، امکان انجام چندین مأموریت مشاهدات زمین توسط ماهوارههای تاسواره شناسایی شده که بهصورت بالقوه با توانمندیهای این نوع ماهواره سازگار میباشند.یافتهها: منظومههای تاسواره، حجم زیادی از تصاویر ماهوارهای را به زمین ارسال میکنند که خود موجب شکلگیری کلان دادهی سنجش از دوری شده و بنابراین نیازمند بهکارگیری هوش مصنوعی برای محاسبه، پردازش و ذخیرهی کلان دادهها است. قیمت پایین، ابعاد کوچک، چرخهی تولید و توسعه در زمان کوتاه و کاهش زمان دید مجدد، یکی از مهمترین مزایای تاسوارهها است که پایش مخاطرات طبیعی و نظارت مستمر بر محیط زیست را میسر کرده است. علاوه بر معماری ساده و کاهش هزینههای توسعه و پرتاب تاسوارهها، نیاز به سرمایهگذاری کمتر نیز، امکان مشارکت شرکتهای خصوصی و دانشگاهها در مأموریتهای فضایی را فراهم نموده است. در کنار نقاط قوت منظومهی تاسوارههای مشاهدات زمین، میتوان به توان تفکیک رادیومتریک پایین، کاهش نسبت سیگنال به نویز و درنتیجه کاهش کیفیت تصویر در مدارات غیرخورشید آهنگ، تفکیکپذیری طیفی پایین و وابستگی به تصاویر ماهوارههای بزرگ و تصاویر پهپادی، به عنوان نقاط ضعف کنونی آنها اشاره کرد.نتیجهگیری: پایش بههنگام سوانح طبیعی، آتشسوزی جنگلها و طغیان رودخانهها از جمله کاربردهای اصلی تاسوارهها میباشد که به دلیل توان تفکیک زمانی بالای منظومههای تاسواره، این امکان فراهم شده است. همچنین، پایش بیابانزایی، پایش خشکسالی، پایش تغییرات اقلیمی و بررسی اثرات آن بر کاهش یخچالهای طبیعی، ردیابی فعالیتهای بشر و تأثیرات زیستمحیطی و اقتصادی آن، بررسی آلودگی نوری شهرها، گسترش شهرها، تخمین قیمت مسکن و پایش حاشیهنشینی در شهرهای بزرگ، از دیگر کاربردهای منظومههای تاسواره میباشد. در حال حاضر، از تصاویر این منظومهها بهعنوان مکمل تصاویر ماهوارههای بزرگ برای بهبود توان تفکیک زمانی و رؤیت مناطق خاص در یک محدودهی زمانی خاص از شبانهروز استفاده میشود.
