Polacy opracowali nowe urządzenia do badania świata na odległość
Nowe urządzenia, wyposażone w kamery i spektroskopy powstały w Centrum Badań Kosmicznych PAN. Zamontowane na satelitach lub samolotach mogą na odległość badać chmury, zanieczyszczenia a nawet spodziewane plony. Zaprezentowano je w czwartek w Warszawie
Jak wyjaśnił PAP kierownik projektu Spektrop, w ramach którego powstały urządzenia, dr inż. Mirosław Rataj z Centrum Badań Kosmicznych (CBK) PAN, cała aparatura składa się z układu optycznego (czyli przeważnie kamery i spektrometru) oraz detektora rejestrującego wskazania przyrządów optycznych i przetwarzającego je.
"Z jednej strony otrzymujemy obraz, a z drugiej widmo tego samego obiektu i to podlega analizie. To w późniejszym procesie umożliwia ocenę, co to jest za obiekt oraz jaki jest jego stan chemiczno-fizyczny" - powiedział Rataj.
W ten sposób można z dużej odległości przeprowadzać bardzo dokładne pomiary, np. badać stan atmosfery, czyli zbierać dane meteorologiczne lub dane o zanieczyszczeniach powietrza, sprawdzać temperaturę i skład wody w morzu lub nawet oceniać, jakie plony dadzą uprawiane na polach rośliny, bo aparatura potrafi ocenić bujność roślinności, a także zawartość chlorofilu.
Dzięki niewielkim rozmiarom urządzenie można zamontować na małych satelitach, w helikopterach i w samolotach (również bezzałogowych) oraz na samochodach. Można je też zamontować w terenie, jako stacjonarne punkty pomiarowe.
"Teraz na świecie panuje trend, aby pomiary meteorologiczne, geologiczne czy rolnicze wykonywać nie za pomocą satelitów, ale z poziomu lotniczego. Wykonuje się zwarte, lekkie konstrukcje np. po to, aby umieścić je na samolotach bezzałogowych, które są tanie w eksploatacji. Nasz system jest mały i mobilny. W gruncie rzeczy mieści się w małej skrzynce, która waży ok. ośmiu kilogramów" - podkreślił kierownik projektu Spektrop.
Całość umieszczona jest w module stabilizującym, co pozwala zachować ostrość obrazu np. przy ruchach samolotu, na którym zamontowane jest urządzenie.
Nowatorski jest też system kompresji i przesyłania danych, które detektory zbierają w bardzo szybkim tempie. "Te systemy potrafią zbierać 2. gigabitów danych na sekundę. Musimy to odebrać, zapisać i przetworzyć w czasie rzeczywistym. Najpierw następuje tzw. wstępne przetwarzanie. Później musimy użyć specjalnych kodów kompresji, bo nie jesteśmy w stanie zrzucić takiej ilości danych przy obecnych łączach. Dopiero po kompresji możemy zrzucić to wszystko na ziemię" - powiedział Rataj.
W zależności od potrzeb klienta, poszczególne moduły mogą być wymienione na inne, przystosowane do obserwacji konkretnych zjawisk. Inne urządzenia służą np. do pomiarów meteorologicznych, a inne do monitorowania skażenia terenu.
Naukowcy z CBK zaprojektowali same urządzenia, a także oprogramowanie do nich. Teraz chcą nawiązać współpracę z zakładem przemysłowym, zainteresowanym produkcją. Temu służyła czwartkowa prezentacja, na którą zaproszono przedstawicieli firm. Rataj podkreślił, że pod względem dokładności pomiarów maszyna zbudowana w CBK nie ustępuje najnowocześniejszym na świecie.
Koszt pojedynczego urządzenia waha się między 10. tys. a 200 tys. euro. Może jednak być mniejszy, jeśli firma będzie produkowała wiele sztuk i dodatkowo uda jej się użyć zaprojektowanych przez naukowców elementów aparatury do innych celów.
"Elementy z naszej konstrukcji zakład może wykorzystać do swojej produkcji. Optyki może użyć do swoich urządzeń, niezależnych od naszego zastosowania, podobnie z elektroniką i systemami gromadzenia danych. To już będzie taniej. Jeśli uda się zejść poniżej 10. tys. euro za urządzenie to cena będzie konkurencyjna wobec podobnych rozwiązań istniejących na rynku" - wyjaśnił Rataj.
