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».
Это панхроматическое изображение Бостона создано на основе данных, собранных во время сканирования 23 апреля 2001 года.
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.
25 ноября 2000 года – Саттон, Аляска (один из первых снимков ALI).
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.