30 марта 2017 года спутник НАСА Earth Observing-1 (EO-1) удалился на покой после 16-летней службы. Он был частью программы «Новое Тысячелетие», стремившейся проверить новые технологии, которые помогут сократить затраты и улучшить возможности будущих космических миссий. На борту EO-1 разместили усовершенствованный прибор Land Imager (ALI), разработанный Лабораторией Линкольна в качестве альтернативы наземному методу визуализации, который использовался в программе Landsat.
«ALI демонстрировала новые технологии, способные непрерывно мониторить Землю, выигрывая в размерах, весе, мощности и расходах», – говорит Джеффри Менденхолл, член команды разработчиков ALI. – «30 международных научных коллективов по земледелию оценили различные преимущества ALI: для сельского и лесного хозяйства, городского развития, климата, вулканологии, гляциологии, геологии, управления водными ресурсами. Все это удалось собрать за первый год работы, пока оценивали эффективность и функциональность аппарата. Согласно окончательным выводам, ALI по многим показателям оказался лучше Landsat 7».
ALI не только достиг более высокого разрешения и качества изображения, но также показал большую чувствительность и динамический диапазон. Более того, по сравнению с Landsat, ALI был компактнее, легче и потреблял в 5 раз меньше энергии, что благоприятно влияло на стоимость миссии.
21 ноября 2000 года спутник EO-1 запустили в рамках однолетней миссии, чья цель – собрать 2000 снимков Земли. Потом его срок службы продлили на год, а затем и на 5, так как на такой временной отрезок хватало топлива. Однако, EO-1 превзошел все ожидания. НАСА в сотрудничестве с Геологической службой США, Национальным разведывательным управлением, Военно-морской исследовательской лабораторией и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований эксплуатировали ЭО-1 более 15 лет сверх запланированного срока службы.
За это время удалось накопить более 90000 изображений, многие из которых новаторские: отображение потока лавы из космоса и первое отслеживание восстановления леса Амазонки. Были и драматические сцены: наводнения после урагана Катрина (2005), извержение вулкана Момотомбо в Никарагуа (декабрь 2015) и многие другие.
Лаборатория Линкольна подключилась к проекту в январе 1994 года. НАСА попросило создать недорогую миссию для быстрой наземной съемки, так как Landsat 6 провалил запуск. Собранные рекомендации не были внедрены тут же, зато стали прекрасной основой для дизайна и концепции EO-1. Весной 1994 года Лаборатория Линкольна начала работу с Центром космических полетов НАСА Годдард.
Разработка ALI велась строго по графику и приходилось перепроектировать и заново пересматривать структуру аппарата для эффективной поддержки оптики и фокальной плоскости. НАСА получило свой спутник в 1999 году. Через 5 дней после запуска EO-1 в 2000 году ALI сделал свои первые кадры планеты. На них отобразился небольшой городок Саттон (Аляска), скрывавшийся в темной долине.
Влияние ALI
ALI проектировался как лучшая альтернатива инструмента Landsat 7. Для сравнения их отправили на орбиту и получили одни и те же снимки. Оказалось, что новый спутник показывал такой же уровень детализации (30 м на пиксель), но изображение получалось намного четче.
Сочетание дизайнерских решений ALI привело к созданию инновационной системы, позволившей отказаться от зеркала сканирования и установить крупные модульные матрицы фокальных полостей и оптику с широким полем зрения.
Чтобы уменьшить оптический диаметр датчика и вес, исследователи увеличили число детекторов в массиве фокальной плоскости. Камере Landsat приходилось фокусироваться на конкретном участке, а ALI собирал данные по мере полета.
Кроме того, ALI использовал детекторы из разных материалов, что позволило применить несколько спектральных диапазонов для комплексной визуализации объектов и топографии, а наземную систему приема данных автоматизировали, чтобы позволить одному оператору быстро получать и обрабатывать данные.
Все новинки спутника потом перешли к Landsat 8, расположенному на орбите с 2013 года. Он собирает данные о земных поверхностях в видимом, ближнем инфракрасном и коротковолновом инфракрасном диапазонах.
Напоследок
Когда 30 марта завершился срок работы спутника, НАСА остановило все движущиеся части, разрядило аккумулятор и выключило передатчик. Аппарат будет продолжать опускаться по орбите и через 39 лет сгорит в атмосфере. Помимо ценной информации для многих научных миссий, EO-1 также успел порадовать великолепными видами на родную планету.