Компактные инфракрасные камеры NASA открывают новые возможности для науки

Новые инфракрасные камеры с повышенным разрешением, оснащенные набором облегченных фильтров, позволят исследовать солнечный свет, отраженный от верхних слоев атмосферы и поверхности Земли, улучшить предупреждения о лесных пожарах и раскрыть молекулярный состав других планет. Камеры используют высокочувствительные датчики на основе напряженных сверхрешеток, первоначально разработанные в Центре космических полетов имени Годдарда NASA.

Компактность, малая масса и адаптивность этих камер позволяют инженерам адаптировать их под нужды различных научных направлений. Ключевым преимуществом является крепление фильтров непосредственно к детектору, что устраняет массивные традиционные системы линз и фильтров. Это дает возможность создать легкий инструмент с компактной фокальной плоскостью, который можно охлаждать для инфракрасной детекции с помощью более мелких и эффективных кулеров, что важно для малых спутников. Датчики обеспечивают разрешение около 80 метров на пиксель с орбиты, что значительно лучше, чем 375–1000 метров у текущих тепловых камер.

Успех технологии привлек инвестиции от Офиса технологий наук о Земле NASA (ESTO). В настоящее время ведутся разработки для конкретных приложений: шестиканальная версия для аэросъемки в проекте G-LiHT, а также компактный тепловой сканер (CFI) для обнаружения и прогнозирования лесных пожаров. CFI сможет отслеживать как самые горячие очаги, выделяющие парниковые газы, так и тлеющие угли, производящие угарный газ и аэрозоли. Глобальный мониторинг пожаров в будущем может осуществляться группировкой из 10 малых спутников.

Оснащенные поляризационными фильтрами, такие сенсоры смогут измерять, как частицы льда в облаках верхней атмосферы рассеивают и поляризуют свет, дополняя данные миссии PACE. В другом направлении, использование линейно-переменных фильтров позволит получать еще более детальную информацию в инфракрасном спектре, раскрывая состав атмосферы и поверхности. Эта же технология перспективна для планетарных миссий, например, для изучения состава ледяных гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе.