Termikus infravörös földmegfigyelés
(Rovat: Környezetünk védelme, Katasztrófák ellen , Navigáció és térképészet - 2023.08.28 07:15.)

Egy korábbi felmérés szerint a termikus infravörös tartomány a földmegfigyelés stagnáló területe volt. Most a helyzet változik.

A brit Seraphim Space befektetési cég néhány évvel ezelőtt felmérte a földmegfigyelési szektor helyzetét, és a kezdő vállalkozásokat a használt szenzorok típusa szerint csoportosította. Az elemzők megállapítása szerint az elektrooptikai tartomány és az apertúraszintézis elvén működő radarok területe gyorsan fejlődött, azonban a termikus képalkotás nem. Meglepve tapasztalták, hogy utóbbi területen egyetlen olyan céget sem tudtak azonosítani, amely ténylegesen fejlődött volna, vagyis egyetlen cég sem mutatott legalább 10 millió dolláros növekedést, míg más szenzortípusok területén a 100 millió, sőt 500 millió dolláros növekedés is előfordult. Most azonban a helyzet változik, a startup cégek figyelme egyre inkább a termikus infravörös terület felé fordul. A változás mozgatórugójaként az elemzők több tényezőt azonosítottak.

Az első ezek közül az éghajlatváltozás, és az azzal összefüggő jelenségek vizsgálata. Ide tartozik a különböző gázok emissziójának követése, illetve az aszályok, árvizek és erdőtüzek hatásainak kezelése. Ezen a területen az igények nagyok, a startup cégek számára pedig kedvező lehetőséget biztosít a felbocsátási költségek csökkenő tendenciája, továbbá az, hogy a korábban nagyméretű és nagy tömegű szenzorok ma már kisműholdakon vagy akár CubeSatokon elhelyezhető méretűre csökkentek. Emellett a kormányzati és kereskedelmi felhasználók a tűzoltóságoktól/katasztrófavédelmi szervektől a farmerekig egyre nagyobb hajlandóságot mutatnak a termikus felvételek és az azon alapuló termékek megvásárlására, mert az árak csökkenése átlépte azt a küszöböt, amely megnövelte a hajlandóságot a szolgáltatások igénybevételére.

Előnyösnek bizonyul a különböző technológiák egyesítése. A 2020-ban alapított coloradói Albedo startupnál például kezdetben nagyon alacsony Föld körüli pályáról 10 cm felbontású optikai felvételeket akartak csak készíteni, de hamarosan rájöttek, hogy a megfigyelések jelentős többletköltség nélkül kiterjeszthetők a hosszú hullámhosszú infravörös tartományra is. Az Albedo 58 millió dollárért építi első, hűtőszekrény nagyságú műholdját, amelyet 2025-ben szándékoznak pályára állítani. A kormányzati érdeklődést mutatja, hogy az infravörös technológia fejlesztését a Légierő felderítő központja 1,25 millió dollárral támogatja, míg a Légierő további 1,25 millió dollárt fordít annak kidolgozására, hogyan lehet a kormányzati felhasználók rendszereibe integrálni az Albedo felvételeit.

A Constellr cég a termikus infravörös felvételeket használja a városi hősziget jelenségének vizsgálatára. A képen Melbourne látható. (Kép: Constellr)

Fontos terület az ökoszféra állapotának vizsgálata. A német Constellr cég például 2024-ben szándékozik pályára állítani mezőgazdasági és környezetmonitorozási céllal termikus infravörös adatokat gyűjtő műholdját. A 2020-ban alapított cég idén felvásárolta a belga ScenWorld céget, amely hiperspektrális adatokkal foglalkozik. A Constellr azt tervezi, hogy négy, cipősdoboz méretű műholdja infravörös szenzoraival mezőgazdasági célra szolgáltathat adatokat, és azokat hiperspektrális adatokkal kiegészítve segíthet a gazdáknak a növényi betegségek azonosításában és a trágyázás tervezésében. Egy 5 millió eurós Copernicus szerződés keretében európai intézmények ezreit fogják ellátni termikus infravörös felvételekkel.

A termikus infravörös megfigyelések alkalmazásának további területe a vízgazdálkodás. A termikus adatok a vegetáció színének változása alapján 2–4 héttel hamarabb kimutatják a kezdődő aszály jeleit, mint az optikai felvételek. Az ezzel foglalkozó, 2017-ben alapított washingtoni Hydrosat jövőre tervezi felbocsátani első két műholdját, amelyek nagy felbontású termikus és multispektrális adatokat fognak szolgáltatni.

A látható tartományban készült felvételen (jobbra) a tűzfészkeket eltakarja a füst, a termikus infravörös felvételen (balra) viszont azonosíthatók a tűzfészkek, így pontosan követhető a tűz terjedésének dinamikája. (Kép: Hydrosat)

Jelentős alkalmazási terület a tüzek követése. Erre specializálódott a német OzoraTech startup, amely első szenzorát 2022-ben, kísérleti céllal egy Spire Global CubeSat fedélzetén helyezte el. Bebizonyosodott, hogy szenzoraikkal a VIIRS szenzorokéhoz hasonló minőségű felvételeket tudnak készíteni, amelyek alkalmasak a hőmérséklet meghatározására, így akár a városi hőszigeteket, az ipari hőforrásokat vagy a tüzeket és azok terjedését is azonosítani tudják. A sikeres kísérlet nyomán 96 műholdból álló hálózatot terveznek, amely 30 perces visszatérési idővel globális lefedettséget biztosít. A rendszer első nyolc műholdját 2024-ben állítják napszinkron pályára.

Az OzoraTech termikus infravörös felvétele a 2023 júniusában Kanada Alberta tartományában pusztító tüzekről. (Kép: OzoraTech)

A termikus infravörös képalkotás területén jelentős technológiai előrelépés várható a világűrben kihajtogatható detektoroktól, amelyekkel a brit SuperSharp cég kísérletezik.