Малые спутники играют роль в оценке атмосферных частиц, показывают исследования

Малые коммерческие спутники могут использоваться для исследования атмосферных частиц, согласно недавно опубликованной диссертационной работе научного сотрудника Центра наук о системе Земли Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH). Исследование Жанне ле Ру (магистр наук о системе Земли, 2020) является одним из первых, где используются коммерческие данные малых спутников высокого разрешения для изучения качества воздуха.

Рецензируемая статья появилась в журнале Remote Sensing и была написана в соавторстве с ле Ру, профессором атмосферных и земных наук UAH доктором Сундаром Кристофером и исследователем из Центра космических полетов им. Маршалла NASA Манилом Маскеем. Исследование поддержано грантом NASA по программе Commercial Smallsat Data Acquisition.

Основной факт: Ле Ру изучила применение данных с датчиков PlanetScope, установленных на более чем 100 малых спутниках Dove компании Planet, для оценки качества воздуха по содержанию мелкодисперсных частиц (PM2.5). Спутники Dove представляют собой малые аппараты в конфигурации 3U, что означает размер примерно трех объединенных кубсатов (10 x 10 x 30 см). Это было первоначальное исследование целесообразности использования коммерческих данных CubeSat высокого разрешения.

Контекст и значение: Учёные используют различные спутниковые данные для дополнения обширной сети наземных станций мониторинга качества воздуха, таких как система Air Quality System Агентства по охране окружающей среды США. Наземные сети предоставляют частые измерения, но только в конкретных точках, тогда как спутниковые данные помогают оценить параметры качества воздуха на обширных территориях. Данные компании Planet уникальны, обеспечивая ежедневное покрытие с высоким разрешением большей части суши Земли. В то время как правительственные спутники, такие как MODIS NASA, могут использоваться для оценки качества воздуха с разрешением до 250 метров, разрешение PlanetScope составляет всего 3 метра.

Метод и ограничения: Основным недостатком использования данных со множества малых спутников являются потенциальные проблемы с согласованностью, поскольку информация комбинируется со более чем 130 отдельных датчиков. Кроме того, кубсаты имеют ограниченное количество спектральных каналов (3-4 в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне) по сравнению, например, с 36 каналами MODIS. "Наша работа обеспечивает основу и методы для оценки точности этих данных", — говорит ле Ру. Технология, используемая в созвездии малых спутников Planet, продолжает совершенствоваться, и качество данных должно оцениваться в будущих исследованиях, однако преимущества частой съёмки с высоким разрешением часто перевешивают некоторые проблемы с качеством данных.