Երկրի դիտարկման արբանյակ

Երկրի դիտարկման արբանյակը կամ Երկրի հեռազննման արբանյակը արբանյակ է, որն օգտագործվում կամ նախատեսվում է Երկրի դիտարկման, համար ուղեծրից։ Այս խմբին են պատկանում ինչպես լրտեսական արբանյակները, այնպես էլ ոչ ռազմական նպատակներով՝ շրջակա միջավայրի մոնիթորինգի, օդերևութաբանության, քարտեզագրության և այլ ոլորտների համար նախատեսված նմանատիպ արբանյակները։ Ամենատարածված տեսակը Երկրի պատկերման արբանյակներն են, որոնք ստանում են արբանյակային պատկերներ՝ օդային լուսանկարներին նման։ Որոշ Երկրի դիտարկման արբանյակներ կարող են իրականացնել հեռազննում առանց պատկեր ստեղծելու, օրինակ՝ արբանյակային նավիգացիայի ռադիոծածկման եղանակով։

Արբանյակային հեռազննման առաջին կիրառումը կարելի է կապել Խորհրդային Միության կողմից 1957 թվականի հոկտեմբերի 4-ին առաջին արհեստական արբանյակի՝ Սպուտնիկ 1-ի արձակման հետ^[1]։ Սպուտնիկ 1-ը ռադիոազդանշաններ էր փոխանցում, որոնք գիտնականներն օգտագործեցին իոնոլորտը ուսումնասիրելու համար^[2]։

Միացյալ Նահանգների բանակի Բալիստիկ հրթիռների գործակալությունը 1958 թվականի հունվարի 31-ին ՆԱՍԱ-ի Ռեակտիվ շարժման լաբորատորիայի համար արձակեց ամերիկյան առաջին արբանյակը՝ Էքսփլորեր 1-ը։ Դրա ճառագայթման տվիչից ստացված տվյալները հանգեցրին Երկրի Վան Ալլենի ճառագայթային գոտիների հայտնաբերմանը^[3]։ 1960 թվականի ապրիլի 1-ին ՆԱՍԱ-ի TIROS ծրագրի շրջանակում արձակված TIROS-1 տիեզերական սարքը փոխանցեց տիեզերքից եղանակային երևույթների առաջին հեռուստատեսային պատկերները^[1]։

2008 թվականին ուղեծրում կար Երկրի դիտարկման ավելի քան 150 արբանյակ, որոնք պասիվ և ակտիվ տվիչներով օրական հավաքում էին ավելի քան 10 տերաբիթ տվյալ^[1]։ 2021 թվականին դրանց թիվն անցել էր 950-ը, և ամենամեծ թվով արբանյակներ շահագործում էր ԱՄՆ-ում գործող Planet Labs ընկերությունը^[4]։

Երկրի դիտարկման արբանյակների մեծ մասը կրում է գործիքներ, որոնք պետք է գործեն համեմատաբար ցածր բարձրության վրա։ Դրանց մեծ մասը շարժվում է 500-ից 600 կմ-ից բարձր ուղեծրերում։ Ավելի ցածր ուղեծրերում մթնոլորտային դիմադրությունը զգալի է, ինչի պատճառով անհրաժեշտ են ուղեծրի բարձրացման հաճախակի մանևրներ։ Եվրոպական տիեզերական գործակալության ԵՀԱ-1, ԵՀԱ-2 և Envisat արբանյակները, ինչպես նաև EUMETSAT-ի MetOp տիեզերական սարքերը գործում են մոտ 800 կմ բարձրության վրա։ ԵՏԳ-ի Proba-1, Proba-2 և SMOS տիեզերական սարքերը Երկիրը դիտարկում են մոտ 700 կմ բարձրությունից։ Արաբական Միացյալ Էմիրությունների DubaiSat-1 և DubaiSat-2 արբանյակները նույնպես տեղակայված են ցածր մերձերկրյա ուղեծրերում, և տրամադրում են Երկրի տարբեր շրջանների արբանյակային պատկերներ^[5]^[6]։

Ցածր ուղեծրից համաշխարհային ծածկույթ ապահովելու համար օգտագործվում է բևեռային ուղեծիր։ Ցածր ուղեծրի շրջապտույտի ժամանակը մոտ 100 րոպե է, իսկ հաջորդական ուղեծրերի միջև Երկիրը իր բևեռային առանցքի շուրջ պտտվում է մոտ 25°-ով։ Այդ պատճառով վերգետնյա հետագիծը յուրաքանչյուր ուղեծրի ընթացքում մոտ 25°-ով տեղափոխվում է դեպի արևմուտք՝ թույլ տալով յուրաքանչյուր շրջապտույտի ժամանակ սկանավորել երկրագնդի նոր հատված։ Այդ արբանյակների մեծ մասը գտնվում է արեգակնասինքրոն ուղեծրերում։

36000 կմ բարձրության վրա գտնվող գեոհաստատուն ուղեծիրը թույլ է տալիս արբանյակին անշարժ թվալ Երկրի որոշակի կետի նկատմամբ, քանի որ այդ բարձրության վրա ուղեծրային շրջանը 24 ժամ է։ Յուրաքանչյուր այդպիսի արբանյակ կարող է անընդհատ ծածկել Երկրի մակերևույթի մեկ երրորդից ավելին, իսկ 120° հեռավորությամբ տեղադրված երեք արբանյակները կարող են ծածկել ամբողջ Երկիրը։ Այս տեսակի ուղեծիրը հիմնականում օգտագործվում է օդերևութաբանական արբանյակների համար։

Պատմություն

Հերման Պոտոչնիկը 1928 թվականի իր Տիեզերական ճանապարհորդության խնդիրը գրքում ուսումնասիրել է ուղեծրային տիեզերանավերը ցամաքի մանրամասն խաղաղ և ռազմական դիտարկման համար օգտագործելու գաղափարը։ Նա նկարագրել է, թե ինչպես կարող են տիեզերքի հատուկ պայմաններն օգտակար լինել գիտական փորձերի համար։ Գրքում նկարագրվել են գեոհաստատուն արբանյակները, որոնց գաղափարը սկզբում առաջադրել էր Կոնստանտին Ցիոլկովսկին, և քննարկվել է դրանց ու գետնի միջև ռադիոկապը։ Սակայն հեղինակը դեռ չէր դիտարկել արբանյակները զանգվածային հեռարձակման կամ հեռահաղորդակցական վերահաղորդման համար օգտագործելու գաղափարը^[7]։

Սառը պատերազմի սկիզբը խթանեց արբանյակային արձակման համակարգերի և Երկրի մակերևույթը բավարար մանրամասնությամբ դիտարկող տեսախցիկների արագ զարգացումը՝ հակառակորդի ռազմական ենթակառուցվածքի մասին հետախուզական տեղեկություններ ստանալու և միջուկային ներուժը գնահատելու նպատակով^[8]։ 1960 թվականի Ու-2 միջադեպից հետո, որը ցույց տվեց օդային լրտեսության վտանգները, ԱՄՆ-ը արագացրեց Կորոնայի նման հետախուզական արբանյակային ծրագրերը։ 1960 թվականից հետո դիտարկման ոլորտում արբանյակները մեծ մասամբ փոխարինեցին ինքնաթիռների թռիչքներին^[9]։

Կիրառություններ

Եղանակ

Օդերևութաբանական արբանյակը արբանյակի տեսակ է, որը հիմնականում օգտագործվում է Երկրի եղանակը և կլիման վերահսկելու համար^[10]։ Սակայն այս արբանյակները դիտարկում են ոչ միայն ամպերը և ամպային համակարգերը։ Դրանց միջոցով հավաքվում են նաև քաղաքային լույսերի, հրդեհների, աղտոտման ազդեցությունների, բևեռափայլերի, ավազային և փոշու փոթորիկների, ձնածածկույթի, սառույցների, օվկիանոսային հոսանքների սահմանների, էներգիայի հոսքերի և շրջակա միջավայրի այլ երևույթների մասին տեղեկություններ։

Օդերևութաբանական արբանյակների պատկերներն օգտագործվել են Սենթ Հելենս հրաբխի մոխրի ամպը և այլ հրաբուխների, օրինակ՝ Էտնայի, ակտիվությունը վերահսկելու համար^[11]։ Դրանցով նաև վերահսկվել է Միացյալ Նահանգների արևմտյան շրջաններում, օրինակ՝ Կոլորադոյում և Յուտայում, բռնկված հրդեհների ծուխը։

Շրջակա միջավայրի մոնիթորինգ

Շրջակա միջավայրի այլ արբանյակները կարող են աջակցել շրջակա միջավայրի մոնիտորինգին՝ հայտնաբերելով Երկրի բուսականության, մթնոլորտում հետքային գազերի պարունակության, ծովերի վիճակի, օվկիանոսի գույնի և սառցադաշտերի փոփոխությունները։ Բուսականության փոփոխությունները երկար ժամանակահատվածում վերահսկելով՝ հնարավոր է գնահատել երաշտները՝ ներկայիս բուսական վիճակը համեմատելով դրա երկարաժամկետ միջին արժեքի հետ^[12]։

Օրինակ՝ 2002 թվականին Իսպանիայի հյուսիսարևմտյան ափի մոտ նավթի արտահոսքը ուշադիր վերահսկվել է եվրոպական Envisat արբանյակի միջոցով։ Թեև այն օդերևութաբանական արբանյակ չէր, կրում էր ASAR գործիք, որը կարող էր հայտնաբերել ծովի մակերևույթի փոփոխությունները։ Մարդածին արտանետումները կարող են վերահսկվել՝ տրոպոսֆերային NO₂-ի և SO₂-ի տվյալները գնահատելու միջոցով։

Այս տեսակի արբանյակները գրեթե միշտ գործում են արեգակնասինքրոն և «սառեցված» ուղեծրերում։ Արեգակնասինքրոն ուղեծիրը յուրաքանչյուր տարածքի վրայով անցնում է օրվա նույն ժամին, ինչի շնորհիվ տարբեր անցումների դիտարկումները կարելի է հեշտությամբ համեմատել, քանի որ Արեգակի դիրքը մոտավորապես նույնն է։ «Սառեցված» ուղեծիրը հնարավորինս մոտ շրջանաձև ուղեծիր է, որի վրա նվազագույն ազդեցություն ունեն Երկրի տափակությունը, Արեգակի և Լուսնի ձգողականությունը, արեգակնային ճառագայթման ճնշումը և մթնոլորտային դիմադրությունը։

Քարտեզագրություն

Տեղանքը հնարավոր է քարտեզագրել տիեզերքից այնպիսի արբանյակների միջոցով, ինչպիսիք են Radarsat-1-ը^[13] և TerraSAR-X-ը։

Միջազգային կանոնակարգեր

Հեռահաղորդակցության միջազգային միության, համաձայն՝ Երկրի հետազոտման արբանյակային ծառայությունը, որը նաև կոչվում է Երկրի հետազոտման արբանյակային ռադիոկապի ծառայություն, ՀՄՄ-ի Ռադիոկապի կանոնակարգի 1.51 հոդվածում սահմանվում է հետևյալ կերպ^[14]․

Ռադիոկապի ծառայություն՝ երկրային կայանների և մեկ կամ մի քանի տիեզերական ռադիոկայանների միջև, որը կարող է ներառել նաև տիեզերական կայանների միջև կապուղիներ, և որի շրջանակում՝

արբանյակների պասիվ կամ ակտիվ տվիչների միջոցով ստացվում են Երկրի բնութագրերի և բնական երևույթների, այդ թվում՝ շրջակա միջավայրի վիճակի վերաբերյալ տվյալներ,

նմանատիպ տեղեկություններ հավաքվում են օդային կամ վերգետնյա հարթակներից,

այդ տեղեկությունները կարող են տարածվել տվյալ համակարգի երկրային կայաններին,

կարող է ներառվել հարթակների հարցում։
Այս ծառայությունը կարող է ներառել նաև իր աշխատանքի համար անհրաժեշտ սնուցող կապուղիները։

Հաճախականությունների բաշխում

Ռադիոհաճախականությունների բաշխումը կատարվում է ՀՄՄ-ի Ռադիոկապի կանոնակարգի 5-րդ հոդվածի համաձայն՝ 2012 թվականի խմբագրությամբ^[15]։

Սպեկտրի օգտագործման ներդաշնակեցումը բարելավելու համար այս փաստաթղթով նախատեսված ծառայությունների բաշխումների մեծ մասը ներառվել է հաճախականությունների բաշխման և օգտագործման ազգային աղյուսակներում, որոնք գտնվում են համապատասխան ազգային վարչակազմի պատասխանատվության ներքո։ Բաշխումը կարող է լինել առաջնային, երկրորդային, բացառիկ կամ համատեղ։

առաջնային բաշխումը նշվում է մեծատառերով,
երկրորդային բաշխումը նշվում է փոքրատառերով,
բացառիկ կամ համատեղ օգտագործումը սահմանվում է ազգային վարչակազմերի կողմից։

Այնուամենայնիվ, քաղաքացիական օգտագործում ունեցող տիրույթներում ռազմական կիրառումը ևս պետք է համապատասխանի ՄՀՀ-ի Ռադիոկապի կանոնակարգին։

Հաճախականությունների բաշխման օրինակ

Բաշխում ըստ ծառայությունների
Տարածաշրջան 1	Տարածաշրջան 2	Տարածաշրջան 3
401-402 ՄՀց ՕԴԵՐԵՎՈՒԹԱԲԱՆԱԿԱՆ ՕԺԱՆԴԱԿ ՄԻՋՈՑՆԵՐ ՏԻԵԶԵՐԱԿԱՆ ԳՈՐԾՈՂՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ՝ տիեզերքից Երկիր ԵՐԿՐԻ ՀԵՏԱԶՈՏՄԱՆ ԱՐԲԱՆՅԱԿԱՅԻՆ ԾԱՌԱՅՈՒԹՅՈՒՆ՝ Երկրից տիեզերք ՕԴԵՐԵՎՈՒԹԱԲԱՆԱԿԱՆ ԱՐԲԱՆՅԱԿԱՅԻՆ ԾԱՌԱՅՈՒԹՅՈՒՆ՝ Երկրից տիեզերք Հաստատուն Շարժական՝ բացառությամբ օդային շարժականի
13.4-13.75 ԳՀց ԵՐԿՐԻ ՀԵՏԱԶՈՏՄԱՆ ԱՐԲԱՆՅԱԿԱՅԻՆ ԾԱՌԱՅՈՒԹՅՈՒՆ՝ ակտիվ ՌԱԴԻՈՏԵՂՈՐՈՇՈՒՄ ՏԻԵԶԵՐԱԿԱՆ ՀԵՏԱԶՈՏՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ Ստանդարտ հաճախականության և ժամանակի ազդանշանի արբանյակային ծառայություն՝ Երկրից տիեզերք

Ծանոթագրություններ

1 2 3 Tatem, Andrew J.; Goetz, Scott J.; Hay, Simon I. (2008). «Fifty Years of Earth-observation Satellites». American Scientist. 96 (5): 390–398. doi:10.1511/2008.74.390. PMC 2690060. PMID 19498953.
↑ Kuznetsov, V.D.; Sinelnikov, V.M.; Alpert, S.N. (2015 թ․ հունիս). «Yakov Alpert: Sputnik-1 and the first satellite ionospheric experiment». Advances in Space Research. 55 (12): 2833–2839. Bibcode:2015AdSpR..55.2833K. doi:10.1016/j.asr.2015.02.033.
↑ «James A. Van Allen». nmspacemuseum.org. New Mexico Museum of Space History. Վերցված է 2018 թ․ մայիսի 14-ին.
↑ «How many Earth observation satellites are orbiting the planet in 2021?». 2021 թ․ օգոստոսի 18.
↑ «DubaiSat-2, Earth Observation Satellite of UAE». Mohammed Bin Rashid Space Centre. Արխիվացված է օրիգինալից 2019-01-17-ին. Վերցված է 2016-07-04-ին.
↑ «DubaiSat-1, Earth Observation Satellite of UAE». Mohammed Bin Rashid Space Centre. Արխիվացված է օրիգինալից 2016-03-04-ին. Վերցված է 2016-07-04-ին.
↑ «Introduction to satellite». www.sasmac.cn. 2016 թ․ սեպտեմբերի 2. Արխիվացված է օրիգինալից 2016 թ․ սեպտեմբերի 16-ին. Վերցված է 2017 թ․ ապրիլի 19-ին.
↑ «Cold War in Space: Top Secret Reconnaissance Satellites Revealed». nationalmuseum.af.mil.
↑ Muszyński-Sulima, Wawrzyniec (2023-06-30). «Cold War in Space: Reconnaissance Satellites and US-Soviet Security Competition». European Journal of American Studies (անգլերեն). 18 (2). doi:10.4000/ejas.20427. ISSN 1991-9336.
↑ NESDIS, Satellites. Արխիվացված 2008-07-04 Wayback Machine Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.
↑ NOAA, NOAA Satellites, Scientists Monitor Mt. St. Helens for Possible Eruption. Արխիվացված 2012-09-10 archive.today Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.
↑ NASA, Drought. Արխիվացված 19 Օգոստոս 2008 Wayback Machine Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.
↑ Grunsky, E.C. The use of multi-beam Radarsat-1 satellite imagery for terrain mapping. Retrieved on 4 July 2008
↑ ITU Radio Regulations, Section IV. Radio Stations and Systems – Article 1.51, definition: earth exploration-satellite service / earth exploration-satellite radiocommunication service
↑ ITU Radio Regulations, CHAPTER II – Frequencies, ARTICLE 5 Frequency allocations, Section IV – Table of Frequency Allocations

Արտաքին հղումներ

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Երկրի դիտարկման արբանյակ» հոդվածին։

[Tatem-1] 1 2 3 Tatem, Andrew J.; Goetz, Scott J.; Hay, Simon I. (2008). «Fifty Years of Earth-observation Satellites». American Scientist. 96 (5): 390–398. doi:10.1511/2008.74.390. PMC 2690060. PMID 19498953.

[Kuznetsov-2] Kuznetsov, V.D.; Sinelnikov, V.M.; Alpert, S.N. (2015 թ․ հունիս). «Yakov Alpert: Sputnik-1 and the first satellite ionospheric experiment». Advances in Space Research. 55 (12): 2833–2839. Bibcode:2015AdSpR..55.2833K. doi:10.1016/j.asr.2015.02.033.

[Allen-3] «James A. Van Allen». nmspacemuseum.org. New Mexico Museum of Space History. Վերցված է 2018 թ․ մայիսի 14-ին.

[4] «How many Earth observation satellites are orbiting the planet in 2021?». 2021 թ․ օգոստոսի 18.

[5] «DubaiSat-2, Earth Observation Satellite of UAE». Mohammed Bin Rashid Space Centre. Արխիվացված է օրիգինալից 2019-01-17-ին. Վերցված է 2016-07-04-ին.

[6] «DubaiSat-1, Earth Observation Satellite of UAE». Mohammed Bin Rashid Space Centre. Արխիվացված է օրիգինալից 2016-03-04-ին. Վերցված է 2016-07-04-ին.

[7] «Introduction to satellite». www.sasmac.cn. 2016 թ․ սեպտեմբերի 2. Արխիվացված է օրիգինալից 2016 թ․ սեպտեմբերի 16-ին. Վերցված է 2017 թ․ ապրիլի 19-ին.

[8] «Cold War in Space: Top Secret Reconnaissance Satellites Revealed». nationalmuseum.af.mil.

[9] Muszyński-Sulima, Wawrzyniec (2023-06-30). «Cold War in Space: Reconnaissance Satellites and US-Soviet Security Competition». European Journal of American Studies (անգլերեն). 18 (2). doi:10.4000/ejas.20427. ISSN 1991-9336.

[NESDIS-10] NESDIS, Satellites. Արխիվացված 2008-07-04 Wayback Machine Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.

[11] NOAA, NOAA Satellites, Scientists Monitor Mt. St. Helens for Possible Eruption. Արխիվացված 2012-09-10 archive.today Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.

[12] NASA, Drought. Արխիվացված 19 Օգոստոս 2008 Wayback Machine Retrieved on 4 July 2008 This article incorporates text from this source, which is in the public domain.

[13] Grunsky, E.C. The use of multi-beam Radarsat-1 satellite imagery for terrain mapping. Retrieved on 4 July 2008

[14] ITU Radio Regulations, Section IV. Radio Stations and Systems – Article 1.51, definition: earth exploration-satellite service / earth exploration-satellite radiocommunication service

[15] ITU Radio Regulations, CHAPTER II – Frequencies, ARTICLE 5 Frequency allocations, Section IV – Table of Frequency Allocations

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]