Media rozpisują się nad nad wyposażeniem satelity - czy jest tam może reaktor atomowy (nie widzą różnicy miedzy reaktorem a RTG - ważne, że w nazwie ma coś związanego promieniotwórczością), czy może jedynie "500 kilogramów hydrazyny, silnie trującego i łatwopalnego związku [...] grozi silną eksplozją". Cokolwiek by nie było, to i tak czekają nas "niewyobrażalne szkody" (wg gazet oczywiście...). Zatem szykujmy się na Armageddon.Specjalnie na tę okazję Dziennik.pl przygotował ładną ilustrację: kilkusetkilometrowej wysokości grzyb unoszący się nad Warszawą. Gazeta.pl utrzymuje podobny poziom - artykuł ilustruje zdjęcie rosyjskiego statku transportowego Progress. Zaś TVN24 kilkukrotnie pokazywał planszę, na której zaznaczono 53 równoleżnik. Jakoś się dziwnie złożyło, że przebiegał on niedaleko na południe od Warszawy... polecam sprawdzić w dowolnym atlasie jego rzeczywiste położenie.
Nie lepiej jest i z tzw. ekspertami. Jeden z nich (również na TVN24) mówił coś o przeznaczeniu owego satelity, że szpiegowski, że robi zdjęcia itp. No i tu pan "ekspert" wspomniał o zdjęciach satelitarnych, które może kupić zwykły człowiek - o rozdzielczości 2m (taa... chyba w 1999r.), oraz tych supertajnych, robionych przez amerykański wywiad - w tym miejscu poleciał standardowy przykład o czytaniu gazety z orbity.
Wolałbym jednak, aby eksperci nie czerpali swojej wiedzy nt. satelitów obrazujących z hollywoodzkich filmów z Willem Smithem. Nie sądzę, aby tajne służby USA były w stanie pokonać prawa fizyki. Rozdzielczość kątowa każdego teleskopu zależy od dwóch rzeczy: długości fali świetlnej oraz średnicy lustra/soczewki. Interesujące nas wzory to kryterium Rayleigha R=1,22*lambda/d (to akurat dotyczy wzroku ludzkiego) oraz R=lambda/d (w przypadku współczesnych instrumentów z cyfrowymi sensorami). R oznacza tu rozdzielczość kątową w radianach, lambda to wspomniana długość fali, a d - średnica.
Zobaczmy co nam wyjdzie dla teoretycznego lustra o średnicy 10m i fali długości 450nm: 0,000000045 radiana czyli około 0,009 sekundy łuku. Umieśćmy teraz nasz teleskop na orbicie 200km nad Ziemią , gdzie otrzymana rozdz. kątowa przekłada się na 0,009m na poziomie gruntu. 9mm! Nieźle, nie? Tylko w teorii...
10m dla lustra to naprawdę dużo, w ziemskich teleskopach rzadko można spotkać aż tak wielkie pojedyncze zwierciadło, w kosmosie optyka jest o wiele mniejsza - teleskop Hubble'a ma lustro "zaledwie" 2,5m. Wybraliśmy pojedyncza falę (barwa niebieska), a przecież chcielibyśmy mieć cały zakres światła widzialnego (400-700nm). Orbita o wysokości 200km z pewnością nie należy do stabilnych - tarcie atmosfery po pewnym czasie wyhamowałoby satelitę i doprowadziło do jego upadku na powierzchnię planety (taki Quickbird, z którego pochodzi większość zdjęć w Google Earth, krąży na wysokości 450km). A skoro mowa o atmosferze, to właśnie ona ma największy wpływ na rzeczywiste osiągi - wszystkie te cząsteczki i turbulencje na drodze między satelitą a gruntem kilkukrotnie zmniejszają rozdzielczość. Dla porównania: teoretyczne osiągi ziemskich teleskopów wynoszące ~0,05 sekundy (lustro 2,5m) są redukowane 10-20 krotnie (tj. do 0,5-1 sekundy) własnie przez obecność atmosfery.
Ostatecznie z otrzymanego przez nas niecałego centymetra robi się nam tych centymetrów 10 albo i 20. Ciężko będzie w ten sposób przeczytać nie tylko gazetę (1cm również by nie wystarczył... patrz obrazek obok), ale też i numery samochodu (drugi najchętniej przywoływany w rozważaniach o super-satelitach przykład)... poza tym raczej ciężko o tablice rejestracyjne umieszczane na dachu i skierowane do góry ;)Jeśli wierzyć Wikipedii, to rozdzielczość 15cm posiada seria wywiadowczych satelitów Keyhole: KH-11, 12 i 13. Wciąż to jest jednak zdolność teoretyczna, bez uwzględnienia wpływu atmosfery.
Najlepsze omercyjne satelity mogą się pochwalić rzeczywistymi rozdzielczościami w okolicach 50cm: wspomniany już Quickbird - 60cm, WorldView-1 oraz jeszcze nie wystrzelony GeoEye-1 - 50cm (50cm będą miały zdjęcia dostępne publicznie, 40-45cm przeznaczone są dla rządu USA).
Podane wielkości odnoszą się do zdjęć panchromatycznych (w uproszczeniu: czarno-białych), zdjęcia multispektralne (kolorowe) są ~4x mniej dokładne. Możliwe jest złożenie dwóch takich zdjęć (pansharpening) - z jednego zdjęcia bierzemy informację o jasności (luminancja), a z drugiego o kolorze (chrominancja). Wzrok ludzki jest o wiele bardziej wrażliwy na zmiany jasności niż samej barwy, więc i tak nie zauważymy różnicy...
Wracając jeszcze do spadającego satelity: oznaczony jako USA-193 (NRO L-21) należy do NRO, wyposażony prawdopodobnie w radar wysokiej rozdzielczości, wystrzelony został w grudniu 2006, początkowo poruszał się po orbicie o wysokości ok. 350km, obecna orbita jest o ~100km niższa, jego aktualną pozycję można zobaczyć na stronie Heavens Above.
Do tej pory z nieba spadło wiele setek starych statków (w tym masywne stacje kosmiczne Skylab i Mir), ofiara była tylko jedna - australijska krowa zabita przez szczątki Skylaba...
Na deser naga pani w oszałamiającej rozdzielczości 15cm/px - prosto z KH-12!
Jak widać (a raczej: nie widać), opalającym się nago w ogródku ze strony satelitów nic nie grozi, obawiać się raczej trzeba sąsiada na drzewie... lub nisko przelatujących samolotów :P
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz