Анализ космических снимков и геопространственных данных
Съёмка Земли из космоса широко используется в различных отраслях хозяйства и сферах бизнеса, в том числе для управления территориями, при чрезвычайных ситуациях, для изучения и экологического мониторинга нашей планеты. Как «чёрные ящики» на самолёте, сотни спутников постоянно записывают завораживающую картину происходящих на наших глазах драматических изменений мира, в котором мы живём, – как в глобальном, так и в местном масштабе. Для космических снимков не существует границ и закрытых зон, нет «слишком далёких» и недоступных мест.
Для анализа огромного массива космических данных используются самые передовые технологии обработки и анализа изображений и самые разнообразные алгоритмы. Геоинформатика – это также цифровые карты, системы навигации и совместная работа миллионов мобильных устройств, пространственное моделирование и анализ больших данных. Геоинформационные инструменты и системы развиваются быстро, но объём данных дистанционного зондирования Земли растёт ещё быстрее.
При этом космические снимки и инструменты работы с ними сегодня доступны как никогда ранее. Открытые данные, общедоступные космические снимки и карты на их основе, геоинформационные системы с открытым кодом, станции для приема информации прямо со спутников, стоящие на крыше вашей школы и собираемые самими учащимися – это сегодняшние реалии отрасли. Большая наука, изучающая нашу планету, и успешные информационные бизнесы во многом построены на тех же данных и инструментах, с которыми Вы будете работать, если станете участниками нашего профиля.
В рамках первого этапа участникам предстоит решить задачи по географии и информатике.
Задания второго этапа будут нацелены на освоение участниками навыков работы по следующим темам.
Пространственные данные и работа с ними, системы географических координат.
Геопорталы и работа с ними, источники открытых пространственных данных.
Геоинформационные системы и работа в них с пространственными данными: QGIS, GRASS, Semi-Automaic Classification Plugin и т.д. (в том числе, – программирование на Python в среде QGIS и/или GRASS).
Алгоритмы классификация растровых изображений: нейросетевые алгоритмы, decision tree, метод опорных векторов, kNN или любые другие.
Алгоритмы change detection.
Вегетационные индексы и другие метрики, рассчитываемые как функции от значений яркости спектральных каналов оптических снимков.
Работа в Google Earth Engine.
На втором этапе буду представлены индивидуальные задачи, ориентированные, в первую очередь, на информатиков-программистов, и задачи, ориентированные на географов-дешифровщиков. Но каждый участник может решать все индивидуальные задачи. Командные задачи второго этапа потребуют участия всех членов команды.
Все задания второго этапа будут оформлены в виде соответствующего курса на платформе “Stepik” с автоматической проверкой. Количество попыток для решения каждого задания на «Степике» будет рассчитываться с учётом того, что каждый член команды может вводить решения независимо.
Задача заключительного этапа будет посвящена алгоритмам и методам обработки космических снимков, принятых на наземные станции для целей ОПЕРАТИВНОГО мониторинга текущих событий на поверхности Земли и в атмосфере: облачности, дымов, пожаров, ледовой обстановки, наводнений.
Задача будет разбита на несколько подзадач.
Подзадача 1.
Участникам заключительного этапа будет предложено обнаружить текущие изменения/события на определённых территориях (например, вновь возникшие природные/ландшафтные пожары/травяные палы) в масштабе времени близком к реальному (первые минуты/десятки минут после пролёта спутника над местом событий и сброса информации на наземную станцию приёма). Будет учитываться скорость решения задачи участниками. Будут использованы открытые космические снимки низкого разрешения, которые будут в реальном времени приняты на станции приемной сети компании «Лоретт» и доступны значительно раньше появления этих снимков в открытых источниках.
Подзадача 2.
Участникам будет предложено оконтурить и измерить изменения, произошедшие на поверхности Земли в результате наблюдаемых событий (например, площадь сгоревшей территории в результате обнаруженного пала). Подзадача будет подобрана таким образом, что для её решения будут необходимы более детальные космические снимки (среднего разрешения), чем полученные и обработанные в ходе решения первой подзадачи. Участники смогут использовать как общедоступные снимки из открытых источников, так и актуальные снимки среднего и высокого разрешения, полученные специально для финала олимпиады на изучаемую территорию и снятые непосредственно в дни финала. Возможные варианты оперативного получения снимков включают: прием снимков среднего разрешения на наземные станции приемной сети компании «Лоретт»; заказ оперативной съёмки территории у отечественных (РКЦ «Прогресс») или зарубежных операторов соответствующих спутников.
Подзадача 3.
Для успешного решения первой и второй подзадач, участникам будет необходимо применить алгоритмы обработки снимков для проведения по ним соответствующих измерений. В частности, для точного измерения площадей по снимкам среднего разрешения, необходима будет корректная привязка их к местности (а иногда также – синхронизация между собой различных спектральных каналов). Снимки, принятые на наземные станции, как правило не привязаны достаточно точно и обладают другими дефектами, требующими корректировки. Качество такой корректировки (например, привязки) участниками будет оцениваться отдельно.
Для заключительного этапа мы предполагаем, что отдельные подзадачи будут решаться командой параллельно. Над каждой из них одномоментно может работать пара, дешифровщик и программист, либо единственный участник.
Для того, чтобы правильно интерпретировать то, что вы видите на космических снимках, необходимы знания из разных областей географии и некоторых областей биологии. В частности, с самого начала участникам будут необходимы:
Хорошее знание физической географии в целом и изучаемых регионов, особенно в части растительности и ландшафтов (в том числе агроландшафтов) — чтобы анализировать распределение и характер растительности в зависимости от различных физических факторов: рельефа, гидрологии, геологии, климата и пр.
-
Хорошее знание экономической географии и основных видов природопользования изучаемых регионов — чтобы разобраться, какая хозяйственная деятельность человека формирует ландшафты, которые вы видите на космических снимках.
-
Hard skills необходимые для старта
-
Владение английским языком хотя бы на базовом уровне (чтение) или умение использовать онлайн-переводчики.
-
Умение «читать» географические карты, находить на них нужные территории и объекты.
-
Умение интерпретировать космические снимки хотя бы на базовом уровне, – визуально определять по ним различные объекты и характер растительного покрова. (Потренируйтесь, разглядывая знакомые вам места на «Яндекс Картах», Google Maps и портале «Глобальные изменения лесного покрова», а также на задачах первого этапа.
) -
Умение анализировать причины того или иного распределения и характера растительности, а также изменений растительного покрова в зависимости от различных факторов: рельефа, гидрологии, геологии, климата и хозяйственной деятельности человека.
Рекомендуется хотя бы для некоторых членов команды (хотя и не является критическим):
-
Владение базовыми навыками программирования на одном или нескольких языках. Прежде всего, рекомендуется Python (который используется в среде QGIS и/или GRASS) и JavaScript (лучше всего подходит для задач в среде Google Earth Engine), дополнительно – Perl (рекомендуется ActivePerl, используется для доступа к некоторым данным и для автоматизации их обработки) и R (на нём реализованы некоторые бесплатные алгоритмы анализа и классификации).
Hard skills необходимые финалистам
-
Владение хотя бы простейшими приёмами работы с пространственными данными в геоинформационных системах, включая загрузку и визуализацию наборов векторных и растровых данных, редактирование векторных данных, работа с каналами и гистограммами космических снимков, подсчёты площадей и простейшая геообработка векторных данных (обрезка, пересечение, объединение). Выбор конкретного программного обеспечения остаётся на усмотрение участников и их наставников. Набор возможных ГИС-систем включает, но не ограничивается следующими пакетами: QGIS (сборка от российской компании «NextGIS» или международная версия), GRASS GIS, SNAP, Semi-Automaic Classification Plugin, gvSIG.
-
Умение работать с основными источниками пространственных данных (космических снимков, различных электронных карт) в интернете, навыки работы с геопорталами. Задания всех этапов олимпиады, особенно второго и заключительного этапов, будут опираться на общедоступные космические снимки и другие данные.
-
Владение методами / алгоритмами классификации растровых изображений: нейросетевые алгоритмы, decision tree, метод опорных векторов, kNN или другие – чтобы выявлять по космическим снимкам и картографировать те или иные объекты или типы растительности. Не требуется знать всё разнообразие алгоритмов – достаточно уверенно владеть одним-двумя.
-
Владение хотя бы одним методом / алгоритмом анализа изменений (change detection) – чтобы по паре разновременных космических снимков выявлять изменения, произошедшие между ними.
-
Владение методами расчёта вегетационных индексов и других метрик, рассчитываемых как функции от значений яркости спектральных каналов оптических снимков. Динамика этих индексов поможет вам разделить разные типы растительности (например, поля, засеянные разными культурами).
-
Умение проводить простейшие статистические расчеты для пространственных данных: оценивать ваши результаты по пробным участкам, строить матрицу ошибок.
-
Использование библиотек работы с пространственными данными GDAL/OGR.
-
Работа в среде Google Earth Engine.
Для участия на втором и заключительном этапах вам понадобится команда из: 3 или 4 человека.
Роль 1. Информатики-программисты: 1 или 2 человека
Основные задачи: прежде всего, обработка растровых изображений, классификация, работа с пространственными данными и геоинформационными системами, вероятное написание скриптов для массивной или автоматизированной обработки пространственных данных. Программисты разрабатывают / осваивают алгоритмы автоматической обработки космических снимков, расчёта яркостной температуры и отражающей способности, вегетационных индексов и других показателей.
Роль 2. Географы-дешифровщики: 1 или 2 человека.
Основные задачи: работа с геоинформационными системами, дешифрирование космических снимков, анализ результатов дешифрирования. Дешифровщики изучают дешифровочные признаки различных классов объектов на разных типах космических снимков и ищут источники данных и дополнительную информацию, проводят визуальную проверку корректности выделения объектов, сделанного с помощью алгоритмов. В значительной мере именно дешифровщики подводят итоги и оформляют результаты решения задач в виде картографических материалов.
Роли могут по-разному распределяться между участниками для решения каждой задачи. При решении одних задач ведущая роль будет принадлежать программисту / программистам, при решении других – дешифровщику / дешифровщикам. Умение работать с геоинформационными системами необходимо всем участникам.
На всех этапах эффективное распределение ролей внутри команды является прерогативой и ответственностью самой команды.
На Землю из космоса можно будет взглянуть при помощи смартфона
Заместитель директора Департамента навигационных космических систем (ГЛОНАСС) Госкорпорации «Роскосмос» Валерий ЗАИЧКО рассказал «МК» о развитии российской группировки ДЗЗ.
— Валерий Александрович, расскажите о действующей сегодня на орбите отечественной группировке спутников ДЗЗ.
— Космическая система дистанционного зондирования Земли развивается у нас на основании Федеральной космической программы, где предусмотрены развитие орбитальной группировки и наземной инфраструктуры для приема и обработки данных, получаемых с космических аппаратов ДЗЗ. Сейчас на орбите восемь космических аппаратов (КА) ДЗЗ, из них пять — высокого детального наблюдения с разрешением лучше 1 метра (3 КА типа «Ресурс-П») и с разрешением 2-2,5 м (2 КА типа «Канопус»), и три КА гидрометеорологического назначения. Спутник «Электро-Л» каждые 30 минут передает информацию всей территории России для решения гидрометеорологических задач в интересах Росгидромета. У КА гидрометеорологического назначения «Метеор» пять видов целевой аппаратуры, информация с которой также используется в интересах Росгидромета, в том числе для формирования прогнозов погоды. В настоящее время КА «Канопус-В ИК», имеющий на борту целевую аппаратуру инфракрасного наблюдения, которая позволяет осуществлять мониторинг лесных пожаров, завершает этап летных испытаний. А получаемая с него информация уже используется в интересах МЧС России и Росгидромета.
— Сколько вообще спутников ДЗЗ, включая КА иностранных производителей, находятся сегодня на орбите нашей планеты?
— Всего на орбите более 150 аппаратов дистанционного зондирования Земли. Наибольшие группировки есть у США, Европейского космического агентства, Китая и Индии.
-Теперь о потребителях снимков ДЗЗ. Назовите, кто чаще всего обращается к вам за помощью?
— Сегодня это почти все федеральные и региональные органы исполнительной власти, другие потребители, в том числе коммерческие. Основные потребители данных ДЗЗ, получаемых с отечественных космических аппаратов — Росреестр (для создания и обновления картографической продукции, в том числе навигационных карт), МЧС России (для проведения космического мониторинга районов чрезвычайных ситуаций), Росгидромет (для составления прогнозов погоды, формирования карт облачности, экологического мониторинга и решения других гидрометеорологических задач с использованием материалов космической съемки).
-Снимки заказывают время от времени или они поступают в указанные ведомства постоянно?
— Федеральные органы исполнительной власти и субъекты РФ в начале года подают заявку на космическую съемку в соответствии с их потребностями. На этом основании Роскосмос формирует План космической съемки на очередной год, в котором указываются районы съемок, их площадь, характеристики съемки и приоритетность ее проведения. Полученные данные передаются потребителям по мере их получения. Но есть заказчики, которым нужны оперативные (получаемые, практически в реальном времени) данные, для выявления мест паводков, наводнений, внезапно возникших пожаров и других природных и техногенных катастроф, например. Поэтому они подают срочные заявки, которые могут быть выполнены в течение ближайших суток. Такие заявки принимаются круглосуточно, прежде всего от МЧС России.
— Вспомните случаи, когда снимки ДЗЗ принесли реальную пользу.
-В прошлом году в Иркутской области была серия лесных пожаров. Мы отправляли снимки каждый день не только в МЧС России, но и всем субъектам Российской Федерации, где возникали лесные пожары. При этом у основного заказчика возникала возможность получать информацию с использованием космических снимков о том, где сегодня находится огонь, куда надо было бы перебросить дополнительную технику. Для регионов также важна информация о том, какая площадь лесов сгорела, чтобы оценить масштабы бедствия. При этом материалы космической съемки позволяют с высокой точностью определять площадь, охваченную лесными пожарами.
— А причины возгорания вы определять можете?
— Это достаточно сложная задача, поскольку заявка на космическую съемку, как правило приходит уже после возникновения пожара. Но сегодня известно, что в основном это происходит в условиях засухи, в результате гроз или небрежности людей — выяснение причин не входят в компетенцию Роскосмоса.
— Весной будете снимать паводок?
— Да, наводнения — это еще один объект нашего пристального внимания. И МЧС России заранее нас информирует о предполагаемых районах подтоплений и заторов на основных крупных водных артериях страны. Мы оперативно передаем в МЧС материалы космической съемки, используя аппаратно-программные и технические средства из состава Единой территориально-распределенной системы ДЗЗ Роскосмоса, чтобы спасатели смогли вовремя принять необходимые решения.
— Вы сказали, что уже сейчас знаете, где появятся заторы. Это видно по каким-то признакам?
— Как правило, паводки происходят в одних и тех же местах на Лене, на Енисее, на Амуре и других реках. МЧС знает эти места по итогам прошлых лет и заранее информирует нас о проведении космических съемок этих районов.
— С заказчиками из ведомств понятно, а заказывают ли вам снимки местности частные лица?
— К нам стали довольно часто обращаться обычные граждане с просьбой провести съемки их домов, дачных участков. Причем их интересует не только состояние сооружений в текущий момент времени, — многим нужны снимки в определенном хронологическом периоде, начиная, к примеру, с 2005 по 2017 годы. Такая информация, полученная по космическим снимкам, может использоваться, в том числе для решения судебных споров, связанных с правами собственности, определением границ участков. Таким образом мы помогаем определить четкую границу участка, где стоял забор несколько лет назад, и доказать, что теперь он перенесен на какое-то расстояние в ту или иную сторону. Кроме этого, обращаются частные лица и за снимками ДЗЗ для их использования при решении вопросов о наследовании недвижимого имущества (участки, дома, дачи). Космические снимки помогают и при разрешении этих вопросов.
— С какого года у вас хранятся данные ДЗЗ из космоса?
— В настоящее время у нас накоплен значительный архив космических снимков с 1986, полученных в различных диапазонах спектра с разной целевой аппаратуры.
— Теперь вопрос о научном использовании спутников. Недавно в Китае запустили спутник, который будет измерять электромагнитное излучение. У нас в России есть аппараты, выполняющие задачи по заказу ученых?
— У нас практически все спутники работают в том числе и на науку. На ряде космических аппаратов ДЗЗ размещена научная аппаратура, информация с которой передается Российской академии наук и в Институт космических исследований РАН. Метеорологические спутники исследуют атмосферу, влажность и передают метеорологам данные о солености почвы и морской воды, о цветении водных растений и другую информацию. В частности, одним из объектов научных исследований являются данные ДЗЗ из космоса для изучения экологии озера Байкал, космические снимки которого Роскосмосом передаются научным организациям и академическим институтам.
— Что еще интересного можно разглядеть из космоса?
— Минувшим летом в Антарктиде откололся кусок от ледника Ларсена С — самого большого из шельфовых ледников. Мы наблюдали движение образовавшегося айсберга. Также в прошлом году, в сентябре, над странами Латинской Америки проходили ураганы Мария и другие, информация о движении которых были зафиксированы российскими космическими аппаратами.
— Какие новые спутники ДЗЗ планируете отправлять в космос в ближайшее время?
— В планах — поддерживать существующую орбитальную группировку КА ДЗЗ и наращивать количество аппаратов. При этом, к 2021-2022 гг. мы планируем иметь на орбите порядка 15-20 космических аппаратов ДЗЗ, в том числе 2-3 КА радиолокационного наблюдения (КА «Кондор-ФКА» и КА «Обзор-Р»).
В заключение хотелось бы отметить, что в соответствии с поручениями Президента и Правительства Роскосмос реализует проект «Цифровая Земля», который предусматривает создание уже в 2018 году сплошного мозаичного покрытия данными ДЗЗ высокого пространственного разрешения с российских космических аппаратов, всей территории нашей страны. Доступ к нему получит любой желающий в любой момент времени. А чтобы можно было любоваться красотой нашей планеты из космоса, или уточнять местонахождение своего дома, находясь вдали от домашнего компьютера Роскосмос уже разрабатывает мобильное приложение, позволяющее не только просматривать космические изображения на мобильных устройствах, но и приобретать космические снимки из архива и заказывать новую съемку интересующего участка Земли.
Дотянулась до космоса: завершается создание системы разведки «Лиана» | Статьи
Близится к завершению создание на орбите системы морской разведки и целеуказания «Лиана». Уникальные спутники смогут за тысячи километров обнаруживать корабли противника в любом уголке Мирового океана и безошибочно наводить на них крылатые «Калибры», а также гиперзвуковые «Кинжалы» и «Цирконы». Каковы перспективы системы, разработка которой началась еще в 1993 году, разбирался военный эксперт Антон Лавров.
Финал долгостроя
В нынешнем году планируется завершить развертывание космической системы разведки и целеуказания «Лиана», а также нескольких дополнительных ее элементов, рассказали «Известиям» источники в Минобороны.
В прошлом году глава ведомства Сергей Шойгу сообщил о скором окончании создания одного из ключевых компонентов «Лианы» — космического аппарата «Пион-НКС» с активным радиолокатором. Уже четыре года тема завершения постройки и испытаний этого спутника обсуждается на совещаниях высшего командного состава. Ранее Сергей Шойгу даже подчеркнул, что это задача государственного масштаба. Тем не менее график создания аппарата несколько раз пришлось корректировать.
Макет космического аппарата «Пион-НКС»
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Михаил Терещенко
Сейчас на орбите развернут лишь один из двух компонентов «Лианы» — пять спутников пассивной радиотехнической разведки «Лотос-С1». Но полностью функции системы можно будет реализовать только после пополнения ее активными аппаратами «Пион-НКС». Именно они могут видеть морские и наземные цели днем и ночью в любую погоду и выдавать целеуказание для их уничтожения высокоточным оружием.
В этом году можно ждать запуска первого спутника «Пион-НКС». Он уже проходит наземные испытания.
Создание предшественницы «Лианы» — системы разведки и целеуказания «Легенда» — стало одним из наивысших достижений советской космической программы. Уникальная, но дорогостоящая спутниковая группировка позволяла держать под контролем все океаны и моря и выдавать при необходимости данные для стрельбы на дальнобойные ракеты кораблей и подводных лодок.
Новая российская группировка должна не просто возродить «Легенду», но и вывести ее на качественно новый уровень, повысив все характеристики.
«Легенда» космоса
Сразу же после запуска первых космических спутников стало понятно, что их можно использовать для слежения за перемещениями боевых кораблей в Мировом океане. С орбиты они могли держать под контролем огромные пространства, недоступные наземным радиолокаторам и самолетам-разведчикам. Но для создания эффективной системы, способной заменить разведывательную авиацию, потребовалось два десятилетия. Официально «Легенду» приняли на вооружение в 1978 году.
Первая космическая система морской разведки и целеуказания состояла из двух типов аппаратов. На УС-А устанавливались мощные радары. Чтобы обеспечить их энергией, пришлось оснастить спутник ядерным реактором. Это вызвало международный скандал в январе 1978 года, когда при аварийном сходе с орбиты один из разведчиков загрязнил радиацией огромную территорию в Канаде. СССР тогда пришлось заплатить многомиллионную компенсацию стране — члену НАТО.
Инцидент остался самым серьезным, но не единственным. Из-за малого срока жизни приходилось запускать несколько УС-А в год. Далеко не все из четырех десятков аппаратов удалось вывести на орбиту или захоронить штатно. Но российский «Пион-НКС» не использует ядерный реактор и не вызовет опасений загрязнения Земли и космоса.
Фото: Global Look Press/Keystone Press Agency
Второй тип спутников УС-П занимался пассивным радиотехническим обнаружением. Они прослушивали радиоэфир над океанами на частотах, использовавшихся для связи иностранными флотами, засекали и пеленговали радиоизлучение корабельных и авиационных радаров и морского вооружения. Это позволяло наблюдать за местоположением и перемещением эскадр потенциального противника.
По данным разработчиков, «Легенда» прекрасно показала себя во время Фолклендской войны 1982 года, обеспечивая советское командование, корабли и подводные лодки информацией о маневрах флота Великобритании. Наличие у СССР космической системы, способной в реальном времени выдавать целеуказание крылатым ракетам, вызывало серьезнейшую тревогу у руководства США. Президент Рональд Рейган называл ее в числе главных причин запуска программы создания американских противоспутниковых систем в 1980-е годы.
Служба «Легенды» окончательно прекратилась в начале 2000-х, когда завершились запуски поддерживающих группировку спутников радиотехнической разведки. Аппараты с активной радиолокацией, без которых целеуказание для крылатых ракет было невозможно, перестали производить и запускать еще раньше — в начале 1990-х.
Оплести «Лианой»
Минобороны заказало разработку новой советской «Легенды» в 1993 году. Опытно-конструкторская работа (ОКР) получила обозначение «Лиана». Как и предшественница, она должна была иметь два типа спутников: активной радиолокационной и пассивной радиотехнической разведки.
Из-за нехватки финансирования, многократных пересмотров технических требований и разногласий между компаниями-разработчиками ОКР затянулась. Планировалось, что первые аппараты начнут работать на орбите уже в начале 2000-х. Но первый прототип нового спутника пассивной радиотехнической разведки 14Ф138 «Лотос-С» вывели на орбиту лишь в 2009-м. Далеко не вся аппаратура в нем функционировала гладко с самого начала. В 2014–2018 годах орбитальную группировку пополнили три модернизированных «Лотос-С1», которые получили новый индекс 14Ф145.
По данным зарубежных систем слежения за космическим пространством, выведенный месяц назад с космодрома Плесецк военный спутник также относится к группировке «Лотос-С1». С ним компонента радиотехнической разведки «Лиана» достигла численности в пять единиц. Столько одновременно на орбите не было даже в период расцвета советской «Легенды».
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Алексей Майшев
«Лотосы» теперь могут отслеживать как морские, так и наземные радиоисточники. Это позволило возложить на них обязанности не только аппаратов УА-П, но и производившихся на территории Украины разведывательных спутников серии «Целина-2».
Аппараты пассивной радиоразведки могут пропустить корабли и эскадры, скрытно двигающиеся в режиме полного радиомолчания. Флот США неоднократно отрабатывал подобные скрытные переброски авианосных ударных групп.
Более сложные и дорогие «Пион-НКС» с радиолокаторами обмануть таким образом невозможно. Современные радары прекрасно видят небольшие корабли на фоне воды даже из космоса и определяют координаты радиоконтрастных объектов с точностью до метра. Именно эти спутники должны выдавать целеуказание уже новому поколению отечественных противокорабельных ракет, среди которых новые «Кинжалы» и гиперзвуковые «Цирконы».
Оба типа аппаратов «Лианы» выводят на круговую орбиту на высоту 800–900 км над Землей. Там срок их службы ограничен только запасами топлива и надежностью бортовой электроники и должен составить не менее семи лет. На такой высоте противнику их труднее поразить противоспутниковым оружием.
ФАКТЫ LRT. Видны ли из космоса сполохи пожаров в Австралии?
Не все фальшивые новости появляются с политическими целями или с желанием заработать – часто их появление вызвано нашим интересом и желанием поделиться контентом, вызывающим эмоции.
Когда в мировых масс-медиа и социальных сетях начали распространяться виды катастрофы в Австралии, особо популярной стала иллюстрация, на которой виден объятый пламенем материк. «Вот пейзаж нового десятилетия» — так назвал ее один из пользователей „Twitter“. Изображением, созданным на основе данных NASA, делятся во всем мире, однако это – не настоящая фотография, а картина, созданная средствами компьютерной графики. ФАКТЫ LRT выясняют, как появилась эта иллюстрация и почему она вводит в заблуждение.
«Не думаю, что эта картинка получит массовое распространение»
Популярную иллюстрацию создал Энтони Херси, графический дизайнер из австралийского города Брисбена, и поделился в своих социальных сетях. «Небольшая 3D визуализация австралийских пожаров», — написал он и упомянул использованную технику и средства.
Скорее всего, это даже было не произведение из настоящих фотографий, а посылаемые спутником сигналы, с помощью программного оборудования превращенные в карту.
Однако работе не суждено было стать рядовой записью в портфолио начинающего графического дизайнера – всего за несколько часов записью поделились тысячи пользователей социальных сетей и немало средств массовой информации. «Куда можно перевести деньги для Австралии?» — спрашивали комментаторы тут же, на страничке дизайнера.
Сам Э. Херси вскоре написал, что был удивлен, когда фотографией поделились даже знаменитости, имеющие миллионы подписчиков. Имени автора они не указали, а иллюстрация распространялась дальше, поэтому вскоре Э. Херси опубликовал еще одно сообщение, в котором обратил внимание, что это – не фотография, а изображение, созданное на основе данных со спутника. По его словам, он не рассчитывал, что работа обретет такую громадную популярность и в шутку предложил следить за страничкой его собаки в „Instagram“, который, мол, намного интереснее, чем его работы.
«Это 3D визуализация. Не фотография! Представьте себе, что это просто красивый график», — сказал автор.
По его утверждению, карта была создана на основе данных, собранных NASA, с 5 декабря по 5 января. Поэтому автор подчеркивает, что огонь, который виден на иллюстрации, — это не территории, полыхающие в реальном времени, а это все местности, оказавшиеся под воздействием пожаров, или, другими словами, — это компиляция.
Э. Херси также обратил внимание, что изображение было немного искажено с использованием графических эффектов – он использовал фильтр, добавляющий сияния, чтобы огонь казался более реалистичным, поэтому кажется, что зона, попавшая под воздействие катастрофы, — несколько больше.
На карте мировых пожаров NASA, на которую опирался и Э. Херси, кажется, что пожары в Австралии ничем не выделяются. К примеру, регион Сахары выглядит гораздо хуже.
Из космоса увидели бы и пожар, вспыхнувший в Литве
По утверждению астрофизика, главного научного сотрудника Центра физических и технологических наук Каститиса Зубоваса, качество изображений, присылаемых спутником, сегодня довольно хорошее и позволяет зафиксировать большие пожары на Земле, однако их часто сильно обрабатывают или фиксируют не то, что видно глазу.
По его мнению, спутниковая фотография не смогла бы так четко зафиксировать австралийские пожары, однако вообще такие фотографии используются широко.
«Думаю, что [увидеть пожары из космоса] точно можно. Можно использовать подъярченные фотографии, или смонтировать несколько снимков, чтобы показать не сиюминутное горение, а продолжающееся несколько дней. Возможна даже такая четкость, чтобы был виден не только дым, но и пламя под ним», — сказал К. Зубовас.
Он обратил внимание на то, что исследователи фиксируют не только видимые участки свечения, но и, например, участок ультрафиолетового или инфракрасного свечения.
«Если бы в Литве вспыхнули большие лесные пожары, спутниковые снимки тоже можно было бы использовать», — сказал он и добавил, что фотографии из космоса особенно ценны, когда стремятся оценить природные изменения, происшедшие за несколько лет.
По утверждению К. Зубоваса, есть сведения, что в военной разведке используются технологии, позволяющие из космоса идентифицировать даже отдельных людей, хотя гражданские технологии не настолько совершенны.
Фотографии австралийских пожаров несколько недель назад опубликовало и Европейское космическое агентство. Однако языки пламени, которые на них видны, зафиксированы в гораздо более крупной масштабе – другими словами, сфотографированы с очень близкого расстояния.
Эмоциями пользуются обманщики
В последнее время в социальных сетях появляются призывы жертвовать деньги на ликвидацию последствий пожаров, однако случается, что деньги собирают и самозванцы. Именно они стараются апеллировать к человеческим эмоциям.
К примеру, несколько недель назад печать Австралии сообщила о «кампании помощи», начатой мошенниками и предназначенной якобы для поддержки близких отца и сына, погибших во время пожаров.
У семьи возникли подозрения, когда от незнакомых начали поступать сообщения с соболезнованиями.
Недавно социальная сеть „Instagram“ закрыла страничку австралийской модели, начавшей необычную акцию, — каждому, кто пожертвовал деньги, женщина высылала свою фотографию в обнажённом виде и, по ее утверждению, всего за несколько дней собрала около 100 тыс. долларов США.
Однако, когда ее страничка была закрыта, тут же появилось множество фальшивых страничек женщин, также просящих перевести деньги.
Однако не все ложные сообщения о пожарах в Австралии ставят целью наживу.
К примеру, средства массовой информации Индии недавно демаскировали это эмоциональное изображение, распространяемое в интернете с надписью: «Это будет самая душещипательная фотография, которую вы сегодня увидите. Здесь видна кенгуру, обнявшая добровольца после того, как ее спасли от пожара».
В действительности, эта фотография 4-летней давности, а изображенное на ней животное было спасено людьми и поэтому к ним привязалось.
😔😔 lord,please hear our prayers po😔 https://t.co/Tp8LL8cGol
— rose-ann jazul (@blueroseann) January 6, 2020
ВЕРДИКТ
Ошибка
Хотя на изображении, созданном австралийским дизайнером, нет ложной информации, оно многих ввело в заблуждение, поскольку иллюстрация напоминает настоящую фотографию из космоса. Все же ее следует оценивать не как отражающую ситуацию в реальном времени, а как отмечающую территорию, охваченную пожарами в какое-то время в декабре месяце. Некоторые территории, «полыхающие» на иллюстрации, уже не горят.
GISMETEO: За вращением Земли и ее поверхностью можно будет наблюдать в реальном времени — События
26 ноября 2013 года компания из Ванкувера UrtheCast с помощью российских космических специалистов запустила на орбиту две камеры, при помощи которых можно получить потоковое изображение Земли в реальном времени. Теперь бесплатно посетив сайт UrtheCast.com в любое удобное для себя время, все интернет-пользователи, смогут увидеть всю красоту земного шара, на котором мы живём.90-минутный оборот вокруг Земли камеры будут совершать16 раз в день — раньше немногим удавалось увидеть подобное зрелище!Директор компании UrtheCast Скотт Ларсон (Scott Larson) рассказывает, что еще десять лет назад сделать что-то подобное было бы очень трудно, но после трёх лет сбора средств и работы с российскими и канадскими инженерами и разработчиками, проект наконец-то удалось реализовать. Камеры отправились в космос на российском носителе «Союз» с космодрома Байконур в Казахстане в 00:53 по московскому времени.
С космическим «грузовиком» «Прогресс М-21М» камеры попадут на российскую часть Международной космической станции, которая является крупнейшим искусственным спутником на орбите Земли и служит научно-исследовательской лабораторией и испытательным объектом для будущих космических миссий.
Изображение на Землю камеры начнут передавать после калибровки, которая может занять несколько месяцев. Впервые любой веб-пользователь сможет увидеть Землю в космическом пространстве, даже не вставая с дивана с задержкой всего в 45 минут (максимум − несколько часов).
Высокое разрешение позволит увидеть не только Землю, но и смену времён года, погодные условия, движущиеся транспортные средства, толпы людей, здания. Можно будет получить не только обширный вид нашей планеты, но и взглянуть на свою страну, город — в тот момент, когда камеры будут находиться над нужной им частью мира. Такой огромный объем данных передает потоковое видео, качество которого будет настолько высоким, что можно будет рассмотреть объекты до 1 метра в ширину.
По словам Ларсона, некоторую задержку в получении информации создаст то, что компания будет посылать на Землю 200 гигабайтов данных в день. Сейчас взглянуть на Землю из космоса можно только в программе Google Earth, которая работает с задержкой в несколько месяцев — по сравнению с этим, трансляция будет проходить «почти в реальном времени».
UrtheCast заключила многочисленные партнёрские сделки, в том числе с медиа-компаниями, такими как Discovery Channel, которые будут иметь доступ к трансляциям после начала работы камер. Также компания планирует продавать изображение различным научно-исследовательским компаниям и спутниковым приложениям, отслеживающим стихийные бедствия. Оплатить свои счета UrtheCast смогла за счет частного финансирования, получив 45 миллионов долларов.
Канадец Ларсон утверждает, что идея по праву принадлежит российским специалистам, а сам проект можно смело назвать международным: камеры были спроектированы инженерной организацией, базирующейся в канадской провинции Британская Колумбия, Россия помогает доставить на орбиту всё необходимое оборудование и будет транслировать изображение.
Только крупные корпорации и правительственные учреждения до настоящего времени могли позволить себе купить спутниковые снимки из космоса, ведь это дорогое удовольствие. Теперь же UrtheCast даст возможность всем желающим насладиться тем великолепным видом, который ранеше был доступен только избранным.
Скрипт для установки обоев с видом на Землю из космоса в реальном времени
Пользователь GitHub MichaelPote написал скрипт на PowerShell для Windows, который скачивает фотографию Земли со спутника в настоящий момент и устанавливает её в качестве обоев для рабочего стола. Мы скорректировали скрипт, чтобы он работал с любой временной зоной и делимся им с читателями.
Скачать наш исправленный скрипт можно на GitHub Gitst.
Изображение берётся с японского погодного спутника Himawari 8, которое обновляется один раз в 10 минут. Скрипт скачивает его по частям так как на сервере снимок разбивается на матрицу 4 на 4. Затем объединяет в одно и устанавливает в качестве фона рабочего стола.
Чтобы выполнить скрипт, нажмите на файле правкой кнопкой мыши, затем Run with PowerShell. Если вы хотите обновлять изображение постоянно, поставьте скрипт в планировщик задач Windows, назначив выполнение раз в 10 минут.
Возможные проблемы и способы решения
Если вы сидите за корпоративным прокси, то после строки
$request = [System.Net.WebRequest]::create($thisurl)
добавьте
$request.Proxy.Credentials = [System.Net.CredentialCache]::DefaultNetworkCredentials
Если у вас возникает ошибка безопасности (execution policy error), то выполните в консоли с правами администратора сначала
Set-ExecutionPolicy RemoteSigned
либо выполняйте скрипт всегда командой
Powershell.exe -WindowStyle Hidden -ExecutionPolicy Bypass -File C:\temp\himawari.ps1
По другим вопросам пишите в комментарии или посмотрите обсуждение скрипта на Reddit.
Другие варианты реализации
Идея подобного скрипта понравилась нашим подписчикам ВКонтакте и они предложили свои варианты её реализации.
Приложения для Android
Доступно для скачивания в Google Play.
Исходный код в этом репозитории.
Автор: Влад Онищенко.
Фоновое приложения для Windows
Чтобы разом решить все проблемы установки скрипта в планировщик и выдачи ему необходмых разрешений, Иван Коротеев написал приложение на C#. Оно само добавляется в автозапуск, и в фоне обновляет обои раз в 10 минут, скачивая свежие картинки с сайта спутника.
Скрипт на Python для OSX
Один из комментаторов на Reddit реализовал также скрипт на Python, который стабилизирует разрешение картинок и устанавливает фон рабочего стола в OSX.
Скрипт для Linux
Идею с Python подхватили и адаптировали скрипт для Linux. Есть версия на bash.
Хинт для программистов: если зарегистрируетесь на соревнования Huawei Cup, то бесплатно получите доступ к онлайн-школе для участников. Можно прокачаться по разным навыкам и выиграть призы в самом соревновании.
Перейти к регистрации
На уроке — в космос! Калужские школьники получают снимки Земли в режиме реального времени – Учительская газета
В октябре Федеральное агентство по образованию приступило к реализации проекта «Разработка и внедрение новых образовательных компонентов на основе космических технологий для повышения качества обучения в учреждениях общего образования в условиях формирования стандартов нового поколения».
Цель проекта – создание эффективной модели школы будущего, укрепление интеграционных процессов в комплексе «школа – вуз» и формирование осознанного выбора учащимися профессий, связанных с наукоемкими технологиями.
Калужская область вышла с инициативой включиться в реализацию этого федерального проекта. И в регионе активно приступили к эксперименту, потому что здесь, по словам ректора Калужского областного института повышения квалификации работников образования Нелли Вощенковой, уже созданы все предпосылки для такой инновационной работы.
В 2006 году в Калуге впервые состоялся президиум Госсовета России по вопросу «О повышении эффективности использования результатов космической деятельности в интересах социально-экономического развития Российской Федерации».
В области был принят Закон «Об областной целевой программе «Использование результатов космической деятельности и современных геоинформационных технологий в целях ускорения социально-экономического развития и повышения конкурентоспособности Калужской области». Уже много лет в школьные программы в качестве регионального компонента включено «Аэрокосмическое образование», а в региональный учебный план на старшей ступени обучения входит предмет «Астрономия и космонавтика». В системе дополнительного образования эффективно работают центр космического образования и клуб юных космонавтов. С каждым годом увеличивается число участников конференции памяти Александра Чижевского. Растут ее научный уровень и масштаб, широта охвата секций, отмечается рост качества докладов школьников. Научно-методическое руководство проектом взял на себя Калужский областной институт повышения квалификации работников образования. Институтом был определен научный руководитель проекта и выбрана рабочая группа. Затем отобрали экспериментальные школы и провели для их руководителей семинар. Директора получили программно-технические комплексы и ознакомились с принципами их работы. В январе 2009-го реализация федерального проекта началась.
Сначала в эксперимент включились 8 образовательных учреждений Калужской области, а в марте в рамках проекта были бесплатно получены еще 5 комплексов плюс 3 солнечных модуля и 6 ГЛОНАСС-навигаторов. Число экспериментаторов увеличилось. Сейчас учителя под руководством сотрудников института апробируют методические разработки и пособия по применению космических технологий на уроках географии, информатики, физики и математики, создают они и авторские материалы. Появилось немалое количество уроков, в том числе интегрированных, кружков, факультативов, программы летнего лагеря. Методические разработки легли в основу подготовки монографии по итогам апробации космических технологий. В книгу вошли материалы педагогов Москвы, Рязанской и Калужской областей.
Даже первоклассники могут увидеть прием сигнала со спутника и определить координаты своего местоположения. Конечно, в этом им помогают старшие товарищи. Подготовленные учащиеся рассказывают и показывают работу комплекса «Космос-М2» или ГЛОНАСС-навигатора. Малыши под их руководством могут поработать с тем или иным устройством.
В 5-7-х классах школьники уже могут самостоятельно работать по инструкции с навигатором, получать снимки Земли в режиме реального времени, выполнять задания учителя по изучению готовых снимков, узнавая объекты на карте и согласовывая их с типовой картой в традиционном атласе.
Во время изучения на уроках математики графиков различных функций можно ознакомиться с солнечным модулем, а также с программным обеспечением к нему, с помощью которого можно получить графики, построить сравнительные диаграммы площадей регионов или водоемов, длин рек или расстояний от регионального центра до центров соседних регионов.
Во время изучения тем предмета «Информатика и ИКТ» базового и профильного уровней, в которых рассматриваются различные информационные процессы, происходит знакомство с программным обеспечением для соответствующих комплексов. Информация, которую выделяют ребята из конкретных снимков, полученных с помощью комплекса «Космос-М2», становится набором данных для дальнейшей компьютерной обработки. Практические работы с ГЛОНАСС-навигатором, включающие теоретические знания, позволяют понять процессы сбора, приема, обработки, передачи и визуализации информации.
Новые технологии не могут остаться незамеченными в школе, особенно в небольшой. Ученики экспериментального класса, при обучении в котором использовались новые технологии, рассказывали своим друзьям из контрольного, в котором обучение шло без изменений, о новинках в школе, приводили их в свою учебную комнату во время приема сигнала со спутника, учили работать с ГЛОНАСС-навигатором. Многие дети заинтересовались навигаторами, находящимися в автомобилях их родителей, и их сравнительной характеристикой.
Мониторинг по информатике, математике, географии, физике показал, что с приходом информационных спутниковых технологий в образовательные учреждения возрос интерес школьников к предметам естественно-научного цикла.
Современные космические технологии – дистанционное зондирование Земли из космоса, спутниковая навигация, солнечная энергетика – содержат в себе все основные элементы и принципы, необходимые для решения задач, стоящих перед российским образованием. Они помогают поднять образование на качественно новый уровень, повышают мотивацию осознанного выбора профессий, связанных с наукоемкими технологиями.
Научным руководителем проекта стал директор Института аэрокосмических технологий и мониторинга, заслуженный деятель науки РФ, дважды лауреат Премии Правительства РФ, доктор технических наук, профессор, академик РАЕН, генерал-майор Михаил Шахраманьян. Калужские педагоги называют проект новой космической страницей. Не случайно он пришел в российские школы после празднования 50-летия со дня запуска первого искусственного спутника Земли – в 2007 году. Эксперимент подтвердил: космические технологии мотивируют детей на изучение школьных предметов. Получив конкретное задание, тесно связанное с окружающим его миром, ученик всегда заинтересуется прикладным принципом решения задачи, какой бы трудной она ему ни казалась в начале урока. Внедрение в образовательный процесс космических технологий дает уникальный шанс формирования предметных и ключевых компетентностей учащихся, что и является задачей современной школы.
Калуга
расширенных геостационарных наблюдений (GeoXO) | nesdis
Продвижение миссии NOAA
GeoXO будет наблюдать за Западным полушарием как часть системы наблюдений NOAA, которая предоставляет экологическую информацию мирового класса для поддержки как долгосрочного планирования, так и краткосрочного реагирования. Эта система наблюдений будет использоваться в более сложных моделях, прогнозирующих ранее невиданные погодные условия, обусловленные изменением климата.
С GeoXO доставка данных на заказ позволит пользователям настраивать доступ к данным, чтобы облегчить доступ к более доступной и удобной экологической информации.Будет доступно несколько вариантов доставки данных, включая интернет-магазин, доступ к мобильным устройствам и спутниковое вещание. Создание облачных продуктов расширит доступ к данным, увеличит участие сообщества и будет постоянно развивать услуги.
Новые и улучшенные наблюдения
Новые технологии и научные достижения улучшат наблюдения для прогнозирования погоды и обеспечат новые измерения океана и атмосферы. GeoXO будет предоставлять в реальном времени изображения в видимом и инфракрасном свете с высоким разрешением для мониторинга погоды, океанов и окружающей среды Земли.Данные GeoXO будут использоваться в моделях прогнозов погоды, а также в краткосрочных прогнозах погоды и предупреждениях о суровой погоде. GeoXO также обеспечит расширенное обнаружение и мониторинг экологических опасностей, таких как лесные пожары, дым, пыль, вулканический пепел, засуха и наводнения.
Рекомендуются дополнительные наблюдения, чтобы учесть нашу изменяющуюся планету и меняющиеся потребности пользователей. NOAA планирует включить дневные / ночные изображения в видимом диапазоне, инфракрасное зондирование, состав атмосферы и цвет океана, а также усовершенствованный картограф молний в систему GeoXO в ожидании утверждения программы.Эти наблюдения предоставят важные данные, которые дополнят данные партнеров NOAA в Европе и Азии, создав критически важную глобальную систему наблюдений.
Потребности пользователей информируют о возможностях GeoXO
NOAA, его пользователи и отраслевые партнеры провели ряд исследований возможностей, экспериментов по моделированию наблюдений, оценок стоимости, оценок будущих сценариев, оценок социальных и экономических выгод, а также семинаров, опросов и интервью для пользователей, чтобы определить, какие наблюдения являются наиболее приоритетными. для предоставления GeoXO.
Увидеть изменения на Земле в режиме реального времени с помощью новой карты AI
Открытые данные и партнерство между Esri, Impact Observatory и Microsoft дали повторяемый глобальный снимок изменения земного покрова.
Основные выводы
- С использованием искусственного интеллекта новая карта земного покрова с высоким разрешением, представляющая мир, каким он был в 2020 году, была создана за дни, а не месяцы.
- Программа глубокого обучения смогла распознать и классифицировать 10 типов земного покрова быстрее, чем это могли бы сделать люди.
- Скорость и разрешение дают возможность почти в реальном времени наблюдать за земным покровом Земли и за последствиями, которые изменение климата и люди могут оказывать на планету.
Поскольку коммерческие космические путешествия являются недосягаемой мечтой для большинства, у тех, кто хочет взглянуть на Землю из космоса, есть альтернатива. Одним щелчком мыши и масштабированием можно навести указатель мыши на любую часть планеты и увидеть ее в деталях благодаря технологическим достижениям, которые позволяют нам получать мощные современные глобальные изображения через спутниковые снимки.
Скоро мы сможем увидеть глобальные изменения, происходящие еженедельно или ежедневно.
В начале июля партнеры Esri, Impact Observatory и Microsoft представили общественности карту всего мира в высоком разрешении, какой он был в 2020 году. С помощью технологии искусственного интеллекта (ИИ) глубокого обучения эта карта скоро станет доступной. можно в режиме реального времени внимательно следить за последствиями изменения климата и экологическим следом человечества.
Для достижения этой цели Impact Observatory использовала изображения, собранные спутниками Европейского Союза (ЕС) Sentinel-2, которые были доступны через планетарный компьютер Microsoft, и обучила свои программы искусственного интеллекта построению глобальной карты земного покрова с высоким разрешением для Esri. теперь это бесплатно для публики.
Каждый пиксель на карте Esri 2020 Land Cover представляет собой блок размером 10 на 10 метров — это значительно более высокое разрешение, чем стандартное 30-метровое, позволяющее увидеть малейшие детали за гораздо более короткий промежуток времени. Десять различных категорий земного покрова, физического типа земли, показывают, где именно находится, например, деревья, трава, посевы, застроенные территории, заболоченные земли, кустарник и снег / лед.
Получив кучу данных и 400 000 изображений Земли, технология искусственного интеллекта Impact Observatory быстро определила, что находится на поверхности планеты.Данные и изображения, ранее классифицированные людьми, использовались для обучения его выполнению этой задачи.
Результат: глобальный обзор землепользования и земного покрова на 2020 год — за считанные дни, а не за месяцы. Этот потенциал должен дать ответы на насущные вопросы об изменении климата и экологических кризисах на долгие годы. Можно наблюдать все, от планирования сохранения до продовольственной безопасности и гидрологического моделирования.
Карта Esri 2020 Land-Cover отображает десять различных категорий земельных участков, таких как деревья, трава, посевы, застроенные территории, водно-болотные угодья, кусты / кустарники и снег / лед.(Щелкните изображение, чтобы перейти на интерактивную карту.) Наблюдение за изменениями по мере их появленияВ то время как возможность наблюдать за планетой из отдаленных уголков нашей атмосферы предлагала доступные, но обоснованные исследования, карты земного покрова и землепользования были необходимым инструментом для ученых и правительств с момента появления технологии географических информационных систем (ГИС). . В самом начале канадские географы изобрели первую ГИС для инвентаризации земель в целях развития, особенно для сельского хозяйства.
В последнее время цель вышла за рамки сбора инвентаризаций и перешла к документированию связанных с климатом изменений и негативной деятельности человека, включая обезлесение и лесовозобновление, с целью сбалансировать землепользование для улучшения здоровья нашей планеты. Рассмотрим, например, функцию покадровой съемки, предлагаемую приложением World Imagery Wayback, которая предоставляет более 40 лет предыдущих спутниковых снимков, чтобы показать изменения наземных объектов с течением времени.
Например, изменения численности населения, развитие инфраструктуры и водопользование, которые могут оказывать давление на окружающую среду, могут сочетаться с условиями земного покрова, чтобы облегчить понимание экологических угроз и привести к предложению лучших альтернатив, пишет К.Брюс Джонс из Геологической службы США (USGS) в документе, озаглавленном «Важность земного покрова и биофизических данных в ландшафтных экологических оценках».
Анализ земного покрова также использовался, чтобы помочь установить риск населения перед лесными пожарами, наводнениями, цунами и землетрясениями и даже для оценки уязвимости перед болезнью Лайма, предрасположенности к загрязнителям или вероятности голода. Его можно использовать для прогнозирования урожайности и расстановки приоритетов в областях, которые необходимо сохранить.
Программа оценки региональной уязвимости Агентства по охране окружающей среды США, Программа оценки состояния водосборов Службы национальных парков и Оценка лесов на окраине США — среди тех, кто использует данные о земном покрове на картах ГИС в сочетании с другой информацией для оказания помощи. принимать решение.
Земельный покров может быть основой для научного моделирования, рассматривая все, от пригодности среды обитания до вопросов экологической справедливости. Изображение с более высоким разрешением и более быстрое время обработки будут еще более ценными для лиц, принимающих решения, наблюдающих за постоянно растущими изменениями окружающей среды.
Принять меры по восстановлению лесных массивов в Буркина-Фасо или 8-миллиардная общеконтинентальная инициатива по строительству Великой зеленой стены из деревьев, простирающейся по всей Африке. Вскоре прогресс можно было наблюдать в любое время и из любого места с помощью новейших технологий, которые позволили создать карту земного покрова Esri 2020, благодаря ее уровню детализации и своевременности.То же самое может быть возможно для таких районов, как водораздел Чесапикского залива, который охватывает 206 округов в шести штатах США.
Таким же образом, экологические лидеры в значительной степени полагались на карты земного покрова с высоким разрешением, поскольку они отслеживали уровни загрязнения более десяти лет.
Когда недавно спросили о примерах технологий, которые могут ограничить вредное воздействие на окружающую среду, главный научный сотрудник Esri Доун Райт указала на технологические достижения, лежащие в основе новой карты земного покрова.
«Мы предоставляем миру надежный, доступный источник с высоким разрешением для глобального земного покрова с разрешением 10 метров и делаем этот земной покров по запросу, чтобы мы могли уловить что-то в процессе, например, если есть ясное — сокращение продолжающейся или вынужденной миграции, или незаконной свалки, или просто для наблюдения за изменениями в заповедных зонах », — сказала она.
Мониторинг воздействия на человекаВидеть, где люди рассредоточены по ландшафту, в иногда неожиданных местах, возможно, легче всего определить, поскольку карта имеет ярко-красный цвет, прикрепленный ко всему, что построено на земле.
Крошечный недостроенный жилой дом недалеко от города-призрака в Аризоне за пределами Лас-Вегаса мог бы остаться незамеченным, например, если бы не горстка крошечных красных точек, обозначающих строения, построенные в обширной нетронутой пустыне. Там находится небольшая застройка, менее чем в часе езды к югу от плотины Гувера — ориентира, который все чаще проявляет экстремальные климатические изменения в виде более низких и низких уровней воды, которые оставляют кольца «ванны» там, где когда-то достигался уровень воды. При увеличении, глядя на слой изображений базовой карты под данными о земном покрове, можно увидеть самый маленький отдельный дом.В противном случае было бы трудно сказать, что там было что-нибудь, кроме чистки.
В Чикаго и его окрестностях можно увидеть почти все 10 категорий земного покрова. Трудно не заметить застроенные районы мегаполиса, расположенные на берегу озера Мичиган. Эта сцена, недавно освещенная газетой New York Times в статье под названием «Битва между великим городом и большим озером», иллюстрирует уязвимость города перед изменением климата.
Прибрежные дельты Луизианы, резкие изменения которых побудили Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) запустить программу Delta-X, можно наблюдать, включая усохшую впадину Терребонн с растущей впадиной Атчафалая слева от нее.Увеличивающаяся скорость изменений может стать еще более очевидной по мере того, как обновления карты производятся более часто.
Все виды являются частью визуальной истории, на сборку которой обычно уходили бы годы, если бы группа людей вместо этого прочесывала изображения, чтобы определить особенности на земной поверхности. На выполнение работ у машин Impact Observatory ушло меньше недели.
Эволюция карт земного покроваДо 23 июля 1972 года не было возможности увидеть всю территорию планеты, за исключением фотографий Земли, сделанных во время космических миссий, на которых были сняты только проблески.Именно тогда НАСА по инициативе семи лет назад тогдашнего директора Геологической службы США Уильяма Пекоры запустило первый из серии спутников для сбора изображений планеты. Этот шаг позволил ученым получить более крупное и лучшее изображение земной поверхности сверху.
Первый спутник Landsat (первоначально называвшийся спутником Earth Resources Technology Satellite) был оснащен дистанционными датчиками и мог захватывать ранее невидимые изображения, находясь на орбите планеты. Это было детище Вирджинии Тауэр Норвуд, выпускника Массачусетского технологического института, который, работая в Hughes Aircraft, изобрел мультиспектральный сканер, который был неотъемлемой частью получения изображений для НАСА и Геологической службы США.Данные, собранные ее сканером, отправлялись на наземные станции, где они декодировались в изображения с разрешением, которое было удивительно резким с учетом технологий, доступных в то время.
Восьмой и последний запускаемый спутник Landsat был отправлен в космос в 2013 году. Ожидается, что девятая инкарнация выйдет на орбиту в сентябре 2021 года. Спутники вращаются вокруг земного шара, постоянно собирая изображения, и для сбора информации о нем потребуется 16 дней. вся планета.
собранных снимков со спутника Landsat были в свободном доступе с 2009 года.Тот же дух открытости характерен для изображений, сделанных спутниками ЕС Sentinel-2 в рамках 20-летней программы Европейской комиссии Copernicus по исследованию поверхности Земли, океанов и атмосферы. Спутникам Sentinel-2 требуется всего пять дней, чтобы собрать изображения, охватывающие весь земной шар.
Резко сокращенное время для создания подробной и актуальной карты земного покрова планеты — от времени сбора изображений до того момента, когда машины ИИ используют эти данные для категоризации земли — это то, что несет наибольший потенциал для наблюдений за землей. Земля.
Джек Дэнджермонд, основатель и президент Esri, недавно напомнил мировому сообществу пользователей ГИС о необходимости быстро реагировать на изменение климата.
«Двигайтесь быстро и срочно, потому что нашему миру это действительно нужно, потому что нам нужно создавать устойчивые решения», — сказал он во время вступительной речи на конференции пользователей Esri в июле. «Уже поздно, но еще не темно».
С помощью искусственного интеллекта и глубокого обучения мы можем быстро создавать глобальные данные в соответствии с актуальными требованиями.Самые блестящие умы могут обратиться к картам земного покрова, чтобы наблюдать за состоянием окружающей среды и тенденциями, проводить анализ воздействия, оценивать уязвимость и риски и запускать сценарии планирования, направленные на улучшение здоровья людей и планеты. Ученые и политики теперь могут сосредоточиться на проблемах и решениях, а не на процессе классификации и категоризации.
Об авторе
Кимберли Хартли
Кимберли Хартли была журналистом в течение 15 лет, прежде чем присоединиться к команде писателей Esri в начале 2021 года, работая репортером в журналах The Virginian-Pilot в Вирджинии, Associated Press в Лас-Вегасе, а также в The Orange County Register и The Press. -Предприятие в Южной Калифорнии под ее подписью Кимберли Пирсол.
Наблюдение Земли в реальном времени — видение становится реальностью
Изменения на Земле часто происходят неожиданно. Чтобы предотвратить серьезные последствия, мы должны понимать причину и развитие события. Большие группировки спутников для наблюдения за Землей, такие как ICEYE, могут предоставить нам ценную информацию о пострадавших районах — быстро и через короткие промежутки времени.
В случае инцидента, такого как наводнение, извержение вулкана или морская катастрофа, важно быстро отреагировать.Спутники часто являются единственным источником, который может предоставить пространственную информацию о пострадавшем районе. Однако отдельные изображения предоставляют информацию только о ситуации в определенный момент времени. Чтобы иметь возможность отслеживать прогрессирование и развитие события, необходим временной ряд изображений.
Этого нельзя достичь с помощью одного спутника. Для постоянного наблюдения за областью требуется несколько спутников, чтобы обеспечить быстрый сбор данных с высокими возможностями повторного посещения. С движением «Новое космос» эта тема набирает обороты в сообществах дистанционного зондирования радаров с синтезированной апертурой (РСА).
Этот блог является частью серии статей о том, как ICEYE настойчиво проводит постоянный мониторинг. В нем обсуждается, почему спутниковая группировка ICEYE SAR является первой на рынке дистанционного зондирования, обеспечивая детальное обнаружение изменений в любой точке мира в любое время.
Быстрая аналитика в любое время
Спутниковое дистанционное зондирование идеально подходит для обнаружения и мониторинга изменений на поверхности Земли, когда спутники непрерывно вращаются вокруг планеты. Крайне важно, чтобы изображения можно было захватывать и преобразовывать в полезную информацию, независимо от того, где на земном шаре что-то происходит и сколько событий происходит одновременно.
Чтобы обеспечить быстрое и частое покрытие, несколько спутников должны быть доступны и работать согласованно, чтобы каждая точка на Земле могла быть покрыта в разумные сроки. Это предъявляет высокие требования к спутниковому управлению и эксплуатации группировки.
Чем больше спутников в созвездии, тем быстрее можно получить изображение местоположения, тем чаще его можно отслеживать и тем больше местоположений можно наблюдать одновременно.
Большие спутниковые группировки, такие как ICEYE, также имеют преимущество в виде незначительных задержек при сборе данных, поскольку спутник всегда находится в непосредственной близости от интересующей области.
Рис. 1. Три спутника ICEYE SAR на ракете-носителе SpaceX, готовые к запуску с помощью миссии Transporter-1 24 января 2021 года. Фото: SpaceX.
Самое точное отслеживание событий
Быстрые изменения требуют отслеживания с коротким временем пересмотра. Это временной интервал между двумя снимками одной и той же области. Благодаря доступу к нескольким спутникам изображения можно получать в быстрой последовательности до нескольких раз в день.
Чем больше спутников задействовано в группировке, тем точнее можно будет отслеживать событие во времени.
Отзывчивое получение изображений с возможностью повторного посещения позволяет идентифицировать внезапные и быстро происходящие события и реагировать на них. И не только это, с помощью изображений с очень высоким разрешением и специальных методов SAR могут быть обнаружены даже минимальные изменения, ведущие к событию, что позволяет прогнозировать инциденты и принимать превентивные меры для ограничения ущерба людям и природе.
Например, вулканы часто поднимаются или расширяются перед извержением из-за подъема магмы внутри, что можно измерить из космоса с помощью технологии SAR с использованием интерферометрических методов. Лавины, оползни, землетрясения и обрушения зданий — все это имеет определенные закономерности до возникновения.
Прогнозирование событий, основанное на обнаружении быстрых изменений из космоса, является абсолютной новинкой и окажет огромное влияние на приложения для получения спутниковых изображений. ICEYE — единственная компания, которая уже делает это возможным.
Непревзойденные временные серии непрерывных изображений
Ценность точного временного ряда изображений — это согласованность: стопка изображений, снятых с одним и тем же интервалом в течение определенного периода времени, без каких-либо пропущенных изображений.
Только технология SAR может гарантировать такой непрерывный временной ряд изображений, так как возможности построения радиолокационных изображений не ограничиваются дождем, облаками, туманом или дымом. Кроме того, SAR как активный датчик может работать и ночью. Это делает большую группировку спутников SAR непревзойденным решением.
Еще один важный параметр — избыточность при сборе данных. Резервирование имеет решающее значение, поскольку спутники время от времени требуют регулярного технического обслуживания и корректировки орбиты. В это время сбор данных прерывается. В большой спутниковой группировке отключение одного спутника может быть легко компенсировано другими спутниками.
Серия спутниковых изображенийSAR помогает определить характер активности, понять развитие события и облегчить прогнозирование его дальнейшего развития.Это ценно для ситуационной осведомленности во время стихийных бедствий, таких как мониторинг разливов нефти на море, коммерчески ценно при определении прогрессивных действий, а также ценно для целей разведки, наблюдения и разведки, например, при наблюдении за быстро движущимися объектами, такими как корабли в море или транспортные средства во время маневра. .
ICEYE недавно продемонстрировал свою способность генерировать непрерывные временные ряды изображений SAR с интервалом 24 часа между получением изображений.На рис. 2 показаны стоянки автомобилей вдоль дороги в порту Роттердама в течение 13 дней подряд и видно, что они припаркованы только в будние дни.
Рис. 2. Этот ежедневный временной ряд изображений ICEYE SAR показывает припаркованные автомобили у дороги в порту Роттердама в будние дни, но не по выходным.
Новый способ мониторинга событий на Земле
ICEYE является пионером в создании крупнейшей в мире группировки спутников SAR, предназначенных для обеспечения постоянных потоков изображений для постоянного мониторинга текущих событий.Для этого в ICEYE была разработана уникальная технология: установка системы SAR на спутник весом менее 100 кг. Первый спутник ICEYE SAR был запущен в 2018 году.
Этот новый космический подход позволяет доставить в космос несколько таких миниатюрных спутников в составе миссий-транспортеров, что означает, что даже большие созвездия могут быть созданы всего за несколько лет. С момента запуска первого спутника ICEYE на сегодняшний день успешно запустила еще 13 спутников SAR.
Рис. 3. ICEYE запустила еще четыре спутника ICEYE SAR 30 июня 2021 года. Они были выведены на орбиту в ходе совместной миссии SpaceX Falcon 9. Предоставлено: SpaceX.
Это не только общее количество спутников, но и конструкция группировки, которая имеет решающее значение для обеспечения возможности глобального постоянного мониторинга с высокой частотой повторных посещений. ICEYE оптимизировал орбиты своей группировки для достижения этой цели и управляет спутниками в трех орбитальных плоскостях.До конца года планируется вывести на орбиту 18 спутников, по шесть спутников в каждой плоскости. Это обеспечивает возможность ежедневного и даже многодневного мониторинга по всему миру.
«Для стольких приложений частый пересмотр необходим, и наша самая большая в мире группировка SAR теперь достигла такого размера, при котором субдневный пересмотр действительно доступен. Кроме того, что уникально, впервые в мире, так это широкая доступность однодневное повторение когерентного наземного трека, позволяющее обнаруживать изменения и проводить дифференциальную интерферометрию каждый день по интересующим участкам.«
— Алан Томпсон, вице-президент по космическим системам ICEYE
Одна орбитальная плоскость оптимизирована для ежедневного когерентного повторения наземного трека (GTR). Спутники на этой орбите обеспечивают получение изображений местоположений с одинаковой геометрией каждый день в одно и то же время. Это позволяет обнаруживать ежедневные изменения и является основой для интерферометрии SAR.
ИнтерферометрияSAR — это метод обнаружения и мониторинга изменений в миллиметровом диапазоне на земле, а также для создания цифровых моделей рельефа.Он используется для поддержки инженерных приложений, таких как мониторинг оползней, движения поверхности в областях с подземными работами, таких как горнодобывающая промышленность, нефтяные месторождения или туннели, а также для обеспечения устойчивости инфраструктуры плотин, мостов или зданий, и это лишь некоторые из них.
Рис. 4. Радиолокационные спутниковые снимки ICEYE с места около плотины Мосул в Ираке, сделанные в начале этого года. Чипы черно-белого изображения показывают ежедневный анализ когерентности, указывающий на нарушение грунта.
Первый и единственный в мире вариант постоянного мониторинга
ICEYE имеет уникальные возможности для обеспечения полного временного и пространственного охвата в трех различных режимах визуализации и — благодаря своей большой группировке — может надежно обеспечивать это покрытие для одновременных программ и миссий. Это означает, что ICEYE может доставлять нужные клиентам данные, когда они в них нуждаются, с чрезвычайно быстрым сроком доставки.
Каждый дополнительный запуск спутника будет способствовать дальнейшему увеличению возможностей получения изображений группировки и сокращению времени на повторные посещения.Это поворотный момент для многих приложений, поскольку начинают появляться возможности для обнаружения и мониторинга изменений на поверхности Земли в реальном времени.
Откройте для себя качество и информативность изображений точечного режима для ваших приложений мониторинга:
Загрузить
Первое изображение Земли целиком, сделанное НАСА за десятилетия — Кварц
Если вы думаете, что видели новую фотографию всей Земли, сделанную НАСА за последние несколько десятилетий, то вас обманули.До сих пор не было сделано полного снимка Земли за 43 года. Сегодня (20 июля) НАСА опубликовало изображение, полученное с помощью космической климатической обсерватории (DSCOVR), ставшее первым снимком Земли с полным диском, выпущенным космическим агентством со времен Аполлона.
NASA, NOAA, USAF
Согласно веб-сайту NASA, голубоватый оттенок является результатом солнечного света, рассеянного молекулами воздуха.
Ниже приведен знаменитый снимок, сделанный, когда США в последний раз отправляли людей на Луну в 1972 году на Аполлоне 17. (Все три астронавта утверждают, что сделали его.)
Apollo 17 / NASA
Фотография Голубого мрамора, сделанная во время миссии Apollo 17Технология сильно изменилась с 1972 года. Там, где эти астронавты использовали средний формат Hasselblad и 35-миллиметровые камеры Nikon, загруженные специально изготовленной пленкой Kodak, DSCOVR Прибор спутниковой съемки оснащен 4-мегапиксельным ПЗС-датчиком, который улавливает 10 полос света, включая невидимые ультрафиолетовые и ближние инфракрасные волны.
NASA
Орбита спутника TerraНесмотря на то, что существует множество спутников, которые постоянно фиксируют вид на Землю, большинство из них делают это на низкой околоземной орбите, на слишком близком расстоянии, чтобы увидеть всю Землю за один раз.Фотографировать Землю с низкой околоземной орбиты — все равно что пытаться сделать селфи на телефон в дюйме от носа.
Большинство изображений Земли в последние годы были созданы с использованием тысяч крупных планов, сделанных спутниками наблюдения на низкой околоземной орбите. Например, изображение ниже, которое когда-то было фоном по умолчанию на новых iPhone, представляет собой рендеринг нескольких изображений, сшитых вместе (плюс несколько отфотошопленных облаков), а не снимок.
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА / Рето Штёкли и Роберт Симмон
Сеси-н’эст-па-ла-Терре.Конечно, НАСА не единственное, кто участвует в космической игре. Другие космические агентства сделали снимки всего диска Земли после миссий Аполлона. Японский космический аппарат Хаябуса сделал полное изображение Земли в 2004 году во время своей миссии по сбору образцов с астероида. В январе 2015 года другой японский аппарат, метеорологический спутник Himawari-8, начал делать снимки всего диска с 10-минутными интервалами. Даже спутники GOES Национального управления океанических и атмосферных исследований США делают снимки всего диска Земли, но эти метеорологические спутники находятся на геостационарных орбитах, а это означает, что они снова и снова фиксируют один и тот же вид Земли.
DSCOVR может захватывать изображение всего диска в любой точке вращения Земли.
Изображения, полученные во время миссии DSCOVR, являются вспомогательной функцией спутника. Его основная функция: оставаться между Землей и Солнцем для обнаружения солнечного ветра в научных целях и в целях безопасности. (Проблема безопасности возникает из-за опасений, что геомагнитный шторм, вызванный солнечным ветром, может нарушить все, от электросетей до системы GPS.) С этой точки обзора открывается вид на всегда полностью освещенную Землю, когда планета вращается перед ней. .Ожидается, что спутник, запущенный ранее в этом году, будет делать полный снимок Земли не реже одного раза в день и передавать его домой.
НАСА будет публиковать как минимум дюжину ежедневных изображений Земли из космоса: двусторонний: NPR
Вид Земли с EPIC, камеры полихроматического изображения Земли.
DSCOVR: EPIC / НАСАНемногие изображения могут представить мелочи жизни в такой перспективе, как вид нашей планеты в бесконечной тьме космоса.
И как минимум прикольный вид.
В понедельник НАСА объявило, что это изображение будет доступно каждый день на новом веб-сайте, посвященном публикации изображений со спутниковой камеры на расстоянии 1 миллиона миль от Земли.
Камера установлена на спутнике Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), партнерстве NASA, Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) и ВВС США. Его основная задача, согласно NOAA, состоит в том, чтобы «поддерживать национальные возможности мониторинга солнечного ветра в реальном времени, которые имеют решающее значение для точности и заблаговременности предупреждений о космической погоде и прогнозов NOAA.»
Спутник DSCOVR выполняет важные метеорологические задачи, но камера NASA для полихроматических изображений Земли (EPIC), которая делает по крайней мере дюжину цветных изображений Земли во время ее вращения, крадет зрелище.
По данным NOAA, каждый день Последовательность изображений покажет «весь земной шар в течение дня». Последовательности изображений за предыдущие дни также будут заархивированы на сайте, и их можно будет искать по дате и континенту.
Изображения предоставят совершенно новый способ просмотра Земли почти в реальном времени, но, как сообщил Джо Палка из NPR, когда было объявлено об этом начинании, этот проект создавался долгое время:
«Эл Гор впервые предложил Идея создания DSCOVR возникла еще в 1998 году, когда он был вице-президентом.Гор был так поражен видом на Землю из космоса, что повесил огромный отпечаток фотографии, сделанной Аполлоном-17, на стене своего офиса в Западном крыле. «Разве не было бы хорошо, — спросил Гор в 1998 году, — чтобы это изображение было непрерывным, в прямом эфире, 24 часа в сутки?» «
» Поэтому он предложил отправить зонд в точку в миллионе миль от Земли — в место. известная как точка Лагранжа L1, где гравитация Земли и Солнца нейтрализует друг друга. Космический зонд, первоначально названный Triana, направит телескоп с цветной камерой обратно на нашу планету с L1 и отправит изображения на Землю.«
НАСА было готово построить зонд, и, чтобы максимизировать его полезность, оно также оборудовало его устройствами для измерения солнечного ветра и энергии, исходящей с Земли. Однако, когда Гор проиграл президентские выборы 2000 года, импульс для проекта выдохлись — и недоброжелатели насмешливо прозвали его «GoreSat».
Затем, в 2009 году, зонд был возрожден, когда NOAA понадобился новый спутник космической погоды. Итак, Триана была переименована, настроена и 11 февраля 2015 года запущена в космос.Джо добавляет:
«Томас Бергер, глава Центра прогнозирования космической погоды NOAA, называет DSCOVR нашим буем в космосе, если хотите, который предупреждает нас о приближающемся к Земле солнечном цунами. И мы можем получить предупреждение примерно за час. (в лучшем случае), чтобы подготовиться к удару ».
«Военные также заинтересованы в раннем предупреждении — настолько заинтересованы в том, что ВВС фактически платят за запуск DSCOVR.
«Есть вещи, которые мы можем сделать, чтобы перевести наш космический корабль или другие системы в безопасное состояние — чтобы минимизировать ущерб, который может быть причинен любой формой космической погоды», — говорит полковник.Д. Джейсон Котерн, начальник отдела космических демонстраций ВВС. «Было бы очень полезно иметь такой« хедз-ап »».
«Итак, возрождение Трианы делает счастливыми военно-воздушные силы; оно делает счастливым NOAA; оно делает счастливым НАСА. И это делает счастливым еще одного человека».
«Сегодня @NASA запустила свой сайт для ежедневных изображений # DSCOVR. Я с нетерпением жду новых новостей от #DSCOVR», — написал Гор в понедельник в Твиттере.
НАСА опубликовало первый снимок всей Земли, сделанный за 43 года | Nasa Independent
опубликовало первый снимок Земли, сделанный за 43 года.
Снимок, сделанный камерой на борту Климатической обсерватории глубокого космоса (DSCOVR), является первым снимком всей Земли, который был замечен с 1972 года. С тех пор все снимки были получены путем сшивания различных изображений. картинки в полное изображение земного шара.
Новое изображение составлено из трех отдельных изображений, но на каждом из этих изображений показана вся планета. Камера делает десять снимков в цветовом спектре — от ультрафиолетового до инфракрасного — и для создания нового снимка НАСА объединило красный, зеленый и синий снимки.
Фотография была сделана 6 июля 2015 года и в основном показывает Северную и Центральную Америку. Это было сделано НАСА с помощью камеры полихроматического изображения Земли (EPIC), которая представляет собой четырехмегапиксельную камеру, снимающую через телескоп.
Синий оттенок, который можно увидеть в основном на краю планеты, связан с тем, как солнечный свет рассеивается молекулами воздуха. По словам НАСА, команда EPIC надеется удалить эти эффекты из будущих изображений.
Эти снимки помогут НАСА вместе с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) и ВВС США отслеживать солнечный ветер в реальном времени, чтобы можно было улучшить прогнозирование космической погоды.
Первый снимок был сделан с Аполлона-17 в 1972 году, когда НАСА в последний раз отправляло людей на Луну. Это единственный снимок всей Земли, сделанный человеком — и, как сообщает Atlantic, все трое астронавтов, участвовавших в миссии, утверждают, что сделали этот снимок.
, как отмечает Quartz.Новые камеры скоро начнут регулярно отправлять данные, что позволит отправлять новое изображение Земли каждый день, который должен начаться в сентябре 2015 года. Это позволит НАСА изучать ежедневные изменения Земли. и агентство сделает их доступными для общественности на специальной странице через 12–36 часов после того, как они будут приняты.
50 великолепных фотографий космоса
НАСАЛюди смотрели на звезды с самого начала цивилизации. На протяжении тысячелетий мы составляли карты и мифологизировали космические тайны ночного неба.
Древние египтяне наблюдали за звездой Сириус как важной частью ведения календаря. Астрологи искали человеческое значение в звездах, по крайней мере, с 3-го тысячелетия до нашей эры.А Альберт Эйнштейн утверждал, что пространство и время переплетаются в бесконечную ткань, тянущуюся во всех направлениях.
По большому счету, наше исследование мира за пределами атмосферы Земли началось совсем недавно. 29 июля 2021 года исполнилось 63 года со дня основания НАСА. И, спустя более шести десятилетий, мы все еще каждый день делаем новые открытия о нашей Вселенной.
Располагая небольшой армией космических кораблей и самыми мощными телескопами в мире, НАСА сделало несколько действительно красивых фотографий космического пространства.
Пора исследовать вселенную …
Плавучий над Багамскими островами
НАСАВ период с 1981 по 2011 год программа космических шаттлов направила много энергии на околоземную орбиту (и за ее пределы). Шаттлы помогли в строительстве Международной космической станции, запустили космический телескоп Хаббла и вывели межпланетные зонды из атмосферы Земли.
Здесь астронавты Международной космической станции сделали снимок шаттла «Атлантис», плавающего над Багамскими островами.Эта миссия, последняя из программы космических челноков, была запущена 8 июля 2011 года.
Далекие места
НАСАКосмический аппарат НАСА Juno прибыл на Юпитер, газовый гигант, в 2016 году и все еще активен. Непилотируемый зонд сделал это изображение турбулентной атмосферы Юпитера.
Юпитер — самая большая планета в нашей солнечной системе. Его атмосфера содержит в основном молекулярный водород и гелий.
Дикие лошади
НАСАЭто потрясающее изображение туманности Конская Голова в созвездии Ориона было получено телескопом Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне.
Это плотное образование пылевого облака находится примерно в 1375 световых годах от Земли.
Довольно панорама
НАСАНАСА работало с Европейским космическим агентством (ЕКА) и Итальянским космическим агентством (ASI) над созданием космического зонда «Кассини» для изучения Сатурна и его системы.
Зонд вышел на орбиту Сатурна в июле 2004 года и провел 13 лет, изучая планету с кольцами, делая снимки спутников Сатурна, колец и этого удивительного панорамного вида.
Лезвие разрушения
Управление по связям с общественностью НАСА / Научного института космического телескопаКосмический телескоп Хаббла сделал это изображение AG Carinae, одной из самых ярких звезд Млечного Пути.
Звезда окружена ореолом из пыли и газа. Ученые считают, что эта огромная туманность возникла после одного или нескольких гигантских извержений около 10 000 лет назад. Само облако имеет ширину 5 световых лет или приблизительное расстояние между Землей и нашей следующей ближайшей звездной системой, Альфа Центавра.
Взрыв цвета
НАСАСверхновая — это мощный взрыв, который происходит в конце жизни звезды.Рентгеновская обсерватория Чандра, сложный космический телескоп, запечатлела последствия такого взрыва в созвездии Кассиопеи.
На этой фотографии показано рентгеновское излучение остатка сверхновой Тихо, впервые обнаруженного в 1572 году.
18 марта 2021 года японский астроном-любитель Юдзи Накамура заметил новую (во всяком случае, новую для нас, землян) новую звезду. в созвездии Кассиопеи, получившем название Nova Cas 2021.
Система друзей
НАСАШирокоугольная камера телескопа Хаббла обнаружила эти две галактики в скоплении Персей.
Скопление, состоящее из тысяч галактик, является одним из крупнейших объектов известной Вселенной.
Середина действия
НАСАИнфракрасные камеры космического телескопа Спитцер сделали это изображение переполненного ядра Млечного Пути.
Ученые считают, что в центре нашей галактики есть сверхмассивная черная дыра, которая называется Стрелец A.
Плодородная Медуза
НАСАТелескоп Хаббла сделал это изображение слияния Медузы, пары взаимодействующих галактик в созвездии Большой Медведицы.
Центр, получивший название Глаз Медузы, представляет собой богатую газом область экстремального звездообразования шириной 500 световых лет.
Столпы творения
НАСАТуманность Орла, также известная как Мессье 16, является местом расположения другого региона, богатого звездообразованием, метко названного Столпами Творения.
Это изображение объединяет рентгеновское изображение, полученное рентгеновской обсерваторией Чандра, с оптическими данными, полученными космическим телескопом Хаббла.
Огни Скорпиона
НАСАЭто шаровое скопление NGC 6380, которое находится примерно в 35 000 световых лет от Земли в созвездии Скорпиона.
Яркая звезда на переднем плане — HD 159073, звезда в 4000 световых годах от нашей планеты.
Атмосферное световое шоу
НАСАПолярное сияние Земли — прекрасное зрелище, которое можно увидеть с земли, но они также представляют собой настоящее шоу в космосе.
Вот как они выглядят с орбиты.
Вблизи и лично
НАСАВот серия изображений восьмого пролета Юпитера Юпитера.
В июне 2021 года зонд совершил 34-й облет планеты.
Калейдоскопические газы
НАСАВот еще один снимок Юпитера, сделанный зондом НАСА «Юнона».
На этом изображении показано вращающееся южное полушарие планеты.
Обустройство дома
НАСАВот впечатляющий вид пары людей, выходящих в открытый космос.
Здесь Шейн Кимбро из НАСА (слева) и Томас Песке из Европейского космического агентства устанавливают новые солнечные батареи снаружи Международной космической станции.
Золотой час
НАСАНаш маленький синий космический шарик выглядит довольно впечатляюще с высоты более 250 миль.
Здесь Индийский океан отражает золотой солнечный свет.
Коготь
НАСАКомпания аэрокосмических технологий Northrop Grumman отправила этот космический грузовой корабль Cygnus на Международную космическую станцию.
Роботизированная рука — один из вкладов Канады в работу станции. Рука выполняет техническое обслуживание, перемещает оборудование и ловит посещающие транспортные средства, такие как это грузовое судно, и сопровождает их к причалу.
Светящиеся газы
НАСАNGC 2313 — это эмиссионная туманность — облако ионизированного газа, которое излучает собственный свет — примерно в 3756 световых годах от Земли в созвездии Единорога.
Космический телескоп Хаббла заметил светящееся образование.
Возможные стуки
НАСА Марсоход NASAOpportunity сделал эту фотографию открытой местности на красной планете.
«Оппортьюнити» приземлился на поверхность Марса в 2004 году. НАСА потеряло контакт с космическим кораблем в июне 2018 года, когда пыльная буря во всем Марсе оставила его погребенным.
Селфи
НАСАПосадочный модуль InSight приземлился 26 ноября 2018 года в районе Элизиум Планиция на Марсе. Это селфи было одной из первых передач на Землю.
Название посадочного модуля на самом деле является аббревиатурой от «Внутренние исследования с использованием сейсмических исследований, геодезии и переноса тепла».Его миссия: изучить глубокие недра Марса.
Рябь на Марсе
НАСАМарсианский орбитальный аппарат НАСА сделал это изображение ряби на поверхности планеты.
Но это не ликвидно. Эта рябь — узор на песке, созданный ветром.
Облет Венеры
НАСАБеспилотный космический корабль Mariner 10, запущенный в 1973 году для сбора данных об атмосфере, поверхности и характеристиках тела Меркурия и Венеры.
На этом фото Венера покрыта толстым слоем облаков.
Гравитационное притяжение
НАСАЭто образование вызвано гравитационной энергией сверхмассивной черной дыры в ядре галактики Геркулес А.
Это изображение является составной частью информации в видимом свете, полученной космическим телескопом Хаббла, и радиоданных, полученных с радиоастрономической обсерватории Very Large Array в Нью-Мексико.
Выход в открытый космос
НАСАВот еще один взгляд на выходца из космоса Шейна Кимбро, устанавливающего солнечную батарею на Международной космической станции.
Кимбро назначен командиром миссии NASA SpaceX Crew-2 на Международную космическую станцию, которая должна вернуться на Землю осенью 2021 года.
Восход солнца сверху
НАСА / ЕКААстронавт ЕКА Томас Песке сделал эту фотографию восхода солнца над Индийским океаном с Международной космической станции.
Поскольку станция вращается вокруг Земли каждые 90 минут, космонавты могут видеть 15 восходов в день.
Восход, закат
НАСАЭкипаж седьмой экспедиции запечатлел этот впечатляющий закат с Международной космической станции в 2003 году.
Это Тихий океан, видимый из-под облаков.
Среди звезд
Picasa / НАСАИ ночное небо тоже не выглядит таким убогим.
Астронавт Скотт Келли опубликовал это изображение в Twitter 9 августа 2015 года во время своей годичной миссии на Международной космической станции.
Путь вверх
НАСАВот последний взгляд на внешнюю часть Международной космической станции, прежде чем мы вернемся в космос.
Южный Атлантический океан виден на 273 мили ниже.
Пальцы в песке
НАСА Марсоход NASAМарс Кьюриосити приземлился на поверхность Марса в августе 2012 года.На момент публикации марсоход все еще активен.
Его миссия — поиск условий, благоприятных для микробной жизни, и проведение исследований планетарной обитаемости в рамках подготовки к исследованию человеком.
Пустыня по соседству
НАСАМарсоход Curiosity также сделал этот снимок формации «Кимберли» с горой Шарп вдалеке.
Сухой песчаный ландшафт напоминает обширные пустыни Земли.
Буря пивоварения
НАСАЮнона сфотографировала эту фотографию кружащихся облаков на поверхности Юпитера во время близкого пролета в 2018 году.
Белый овал в верхней части кадра — это шторм.
Звездный питомник
НАСАМессье 33, или Галактика Треугольника, равно 2.73 миллиона световых лет от Земли в созвездии Треугольника.
Эта тонкая область галактики — место быстрого рождения звезд. Ученые считают, что в этом регионе проживает около 200 молодых звезд.
Мерцание, мерцание
НАСАВот еще один пример эмиссионной туманности — она носит скромное название NGC 2313 — освещающая небо серебристым светом перед яркой звездой V565.
Космический телескоп Хаббл сделал это фото.
Другая голубая планета
НАСАКосмический корабль «Вояджер-2» впервые позволил человечеству увидеть Нептун в 1989 году.
Нептун в 17 раз больше массы Земли и делает оборот вокруг Солнца каждые 164,8 земных года.
Земной
НАСАУченые считают, что Земля и Титан, самый большой спутник Сатурна, обладают некоторыми важными качествами.По данным НАСА, ни в одном другом месте Солнечной системы не наблюдается «земной» активности жидкости на своей поверхности.
Но есть несколько проблем для тех, кто хочет начать новую жизнь на далекой луне. Во-первых, поверхность Титана имеет температуру около -290 градусов по Фаренгейту и получает 1% солнечного света по сравнению с поверхностью Земли. Что еще более важно, жидкость, из которой состоят озера, реки и моря Титана, представляет собой смесь метана и этана.
Инфракрасная информация
НАСАИнфракрасные камеры на борту «Кассини» собрали данные о поверхности за 13 лет во время облетов Титана.
Наблюдать за поверхностью Луны может быть сложно, потому что толстая атмосфера рассеивает большую часть видимого света, но эти инфракрасные изображения, кажется, показывают сложные геологические и океанические особенности.
Много лун
НАСАВ 2011 году Кассини запечатлел пять спутников Сатурна в одном кадре.
Слева направо эти луны — Янус, Пандора, Энцелад, Мимас и Рея.
Луна крупным планом
НАСАНа этой фотографии, также полученной с миссии Кассини, самый большой спутник Сатурна Титан виден за меньшей Тетисом.
Ученые считают, что Тетис почти полностью состоит из водяного льда с очень небольшим процентным содержанием горных пород.
Диона
НАСАУ Сатурна 82 спутника, 53 из которых имеют официальные названия.
Этот называется Дион. Это четвертый по величине спутник планеты и находится в 234 500 милях от Сатурна. Это примерно такое же расстояние от Земли до нашей Луны.
Луна Земли
НАСАЭкипаж 10-й экспедиции сделал этот снимок полной луны с Международной космической станции.
Наша луна — пятая по величине луна в Солнечной системе и самая большая луна относительно размера планеты, вокруг которой она вращается.
Признаки жизни
НАСАСвечение городов Европы и Африки видно из космоса.
Если приглядеться, можно даже увидеть лямки городских улиц.
Техас, сверху
НАСАНа этой фотографии, сделанной экипажем 36-й экспедиции на борту Международной космической станции в 2013 году, показаны некоторые населенные пункты Техаса.
Хьюстон, где расположен Космический центр имени Джонсона НАСА, показан в нижней половине кадра, рядом с центром.
Свежий прогноз погоды
НАСА / Научный институт космического телескопаКосмический телескоп Хаббл сделал этот снимок Юпитера в августе 2020 года.
Сверхчеткое изображение показывает новые бури и атмосферную турбулентность на газовом гиганте.
Смотря на солнце
НАСА / ДЖАКСАЭто изображение нашего Солнца, полученное в 2015 году, составлено из трех разных космических аппаратов, измеряющих три разных вида энергии.
Рентгеновские лучи высоких энергий, отслеживаемые телескопом NASA NuSTAR, выглядят синими. Рентгеновские лучи низкой энергии, полученные японским космическим кораблем Hinode, имеют зеленый цвет. А ультрафиолетовый свет, измеренный обсерваторией солнечной динамики НАСА, отображается красным и желтым.
Сатурн в солнечном свете
НАСАЭто был вид Кассини с орбиты Сатурна в 2010 году.
Как и Юпитер, атмосфера Сатурна богата водородом и гелием.
Привет, Плутон
НАСАДавно известный как девятая планета в нашей солнечной системе, Плутон в 2006 году был понижен в статусе до карликовой планеты.
На этом инфракрасном изображении показан ледник на поверхности карликовой планеты. Плутон составляет примерно половину размера Луны.
Луна для Плутона
НАСАВ январе 2015 года космический зонд НАСА New Horizons начал сближение с Плутоном и его пятью лунами.
На этом изображении самого большого спутника Плутона, Харона, видно пятно цвета ржавчины, состоящее из органических соединений, называемых толинами. Ученые считают, что эти толины являются продуктом метана, азота и других газов, которые выделяются из атмосферы Плутона и осаждаются на Луне.
лагуна туманность
НАСАЭто образование, находящееся на расстоянии около 4000 световых лет от Земли, известно под разными названиями: NGC 6523, туманность Лагуна или Мессье 8.
Гигантское межзвездное облако пыли находится в созвездии Стрельца.
Мыши в космосе?
НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Вашингтонский институт КарнегиИ, наконец, что не менее важно, вот фотография кратеров на Меркурии, которые похожи на талисмана Диснея Микки Мауса.