NAUKA I EDUKACJA
Hiperspektralne obserwatorium DESIS dotarło na pokład ISS. Projekt z polskim udziałem
Rozpoczęta 29 czerwca br. misja zaopatrzeniowa statku Dragon (CSR-15) dostarczyła na Międzynarodową Stację Kosmiczną instrument obserwacyjny DESIS. Urządzenie, którego pomysłodawcą i operatorem jest niemiecka agencja kosmiczna DLR, umożliwi prowadzenie obserwacji Ziemi w 235 różnych kanałach spektralnych. W budowie urządzenia brali udział również inżynierowie Centrum Badań Kosmicznych PAN.
DESIS (DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer) to instrument przeznaczony do prowadzenia hiperspektralnych obserwacji Błękitnej Planety, posiadający zdolność jednoczesnego obrazowania powierzchni globu w 235 różnych zakresach widma promieniowania elektromagnetycznego (o długości fali w przedziale od 400 do 1000 nm). Około 150 zakresów przypada na kolejne barwy światła - od niebieskiego po czerwień. Pozostałe przedziały obejmują bliską podczerwień, czyli promieniowanie niewychwytywane już przez ludzkie oko, ale szczególnie ważne w monitoringu środowiska i roślinności.
Pojedyncze zdjęcia satelitarne uzyskane z pomocą DESIS będą w stanie objąć pas lądu lub oceanu o szerokości do 30 km, przy rozdzielczości przestrzennej rzędu 30 m. Ruchome lustro pozwoli aparatowi DLR obserwować ląd znajdujący się nie tylko dokładnie pod instrumentem, ale także do 15 stopni przed nim i za nim. W ten sposób możliwe będzie wzięcie pod uwagę jednej z kluczowych właściwości powierzchni lądów, tzw. dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia promieniowania. Co więcej, dynamiczny układ lustra otwiera drogę do stosowania zaawansowanych metod teledetekcyjnych, jak na przykład kompensowania ruchu satelity w czasie wykonywania obserwacji.
Głównym wykonawcą instrumentu jest Niemiecka Agencja Kosmiczna (DLR), działająca we współpracy z amerykańską firmą Teledyne Brown Engineering (TBE). Jednym z podwykonawców instrumentu było z kolei Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk (CBK PAN). Polscy inżynierowie odpowiadali za zaprojektowanie i wykonanie systemu DESIS-POI, który steruje i pozycjonuje ruchome lustro wejściowe sensora. Lustro to jest pierwszym elementem DESIS, na jaki pada promieniowanie przybywające z powierzchni Ziemi. Zadaniem zwierciadła jest skierowanie promieniowania do dalszej części instrumentu, w tym kolejnych luster (już nieruchomych) oraz samego teleskopu.
W CBK PAN zrealizowano następujące podsystemy DESIS-POI: moduł sterowania lustrem (w tym sterownik silnika krokowego wraz z kontrolerem), moduł obsługi sensorów magnetycznych systemu detekcji orientacji lustra oraz moduł redukcji mikrowibracji i redukcji luzów. Inżynierowie Centrum opracowali także system montażu zwierciadła i wykonali obudowy części elektronicznych tego systemu. Scalenie niektórych elementów elektronicznych zlecono firmie Creotech Instruments. Finalne wersje polskich komponentów zostały ze sobą zintegrowane w laboratoriach CBK PAN, po czym trafiły do Niemiec, gdzie połączono je z resztą instrumentu DESIS.
W czasie dokonanego 29 czerwca br. startu i lotu do ISS instrument DESIS znajdował się wewnątrz kapsuły Dragon. Krótko po dotarciu na ISS instrument zostanie wyekspediowany w przestrzeń kosmiczną poprzez śluzę w japońskim module Kibo. Przez najbliższych pięć lat sensor będzie przymocowany do platformy MUSES (Multiple User System for Earth Sensing Facility), którą zbudowała firma Teledyne Brown Engineering. Teledyne będzie również odpowiadał za komercyjną dystrybucję danych z niemieckiego instrumentu.
DESIS to już drugi przyrząd opracowany przy udziale naukowców z CBK PAN, jaki w ostatnim czasie trafił na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Wcześniej, 2 kwietnia br. kapsuła Dragon dostarczyła na ISS zestaw detektorów ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor), których zadaniem jest badanie tajemniczych zjawisk elektromagnetycznych występujących w stratosferze i mezosferze w czasie silnych burz. ASIM przeszedł już fazę testów i wkracza w fazę regularnych obserwacji naukowych. DESIS powinien osiągnąć ten etap za około 3-4 miesiące.