Прикладные вопросы дистанционного зондирования, страница 3

Радиометрические измерения в СВЧ-диапазоне из космоса начались с исследований излучения планет. Например, во время пролета станции Mariner-2 около Венеры в декабре 1962 г. установленный на её борту СВЧ-радиометр с рабочими частотами 15.8 и 22.2 ГГц сделал три скана по планетному диску. При этом подтвердилось предположение о высокой температуре поверхности Венеры и обнаружилось, что интенсивность радиоизлучения диска планеты уменьшается по мере приближения к его краям.

Однако радиометрические наблюдения Земли в СВЧ-диапазоне не проводились до запуска в 1968 г. российского спутника "Космос-243". Установленный на спутнике несканирующий, смотрящий в надир четырёхканальный радиометр использовался для оценок содержания водяного пара и жидкокапельной воды в атмосфере, ледового покрова и температуры морской поверхности. За этим экспериментом последовал ряд полетов российских и американских спутников, на борту которых устанавливались все более сложные СВЧ-радиометры. Запущенный в 1972г. спутник Nimbus-5 имел на борту два СВЧ-радиометра: СВЧ-радиометр с электронным сканированием (ESMR), работающий на частоте 19.3 ГГц и получающий изображения для измерения интенсивности дождей и характеристик морского льда, и СВЧ-спектрометр (NEMS) - пятичастотный направленный в надир радиометр для измерения профилей температуры в атмосфере, содержания водяного пара и жидкокапельной воды. Запущенный в июне 1975 г. спутник Nimbus-б имел в составе бортовой аппаратуры сканирующий СВЧ-радиометр-спектрометр (SCAMS). Как и радиометр NEMS, он использовался для определения профилей температуры в атмосфере, а также содержания водяного пара и жидкокапельной воды над поверхностью океанов. Пятиканальный сканирующий СВЧ-радиометр (SMMR), входивший в состав аппаратуры спутников Nimbus-7 и Seasat, по сравнению с прибором NEMS давал дополнительные возможности, включая измерение температуры морской поверхности и скорости ветра.

Радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА) спутника Seasat был первым прибором, обеспечившим высокое разрешение на радиолокационных изображениях земной поверхности, получаемых из космоса. Он работал на одной длине волны (23 см) с НН-поляризацией (излучение и приём на горизонтальной поляризации) и имел фиксированный угол наблюдения 20° от надира. Следующим РСА для дистанционного зондирования был локатор SIR-A, установленный на борту космического корабля многоразового использования Columbia (второй полет по программе Shuttle), который 12 ноября 1981 г. был выведен на орбиту с наклоном 28.5°. Прибор SIR-А, как и РСА спутника Seasat, работал в L-диапазоне с НН-поляризацией, но имел фиксированный угол наблюдения (47°). Локатор SIR-B, выведенный на орбиту кораблем Challenger в октябре 1984 г. (17-й полет по программе Shuttle), также работал в L-диапазоне с НН-поляризацией, но его антенна могла поворачиваться, меняя угол наблюдения. Кроме того, в отличие от локатора SIR-A, запись и обработка данных в котором проводилась оптическим методом, прибор SIR-B имел средства цифровой регистрации и обработки изображений.

В октябре 1984 г. был осуществлен запуск космического корабля многоразового использования Challenger, на борту которого был установлен радиолокатор с синтезированной апертурой типа SIR-B (Shuttle Imaging Radar-B), работающий на частоте 1.275 ГГц. В течение 10 дней полета прибор давал радиолокационные изображения земной поверхности с высоким разрешением. РСА имел возможность наблюдения под различными углами, давая стереопары радиолокационных изображений отдельных участков поверхности. Полученные таким образом трёхмерные изображения и построенные по ним карты рельефа позволили интерпретировать морфологические особенности этих участков.

Одна из полос зондирования проходила через пустынную зону южного Египта и северного Судана.