Перейти до гіперспектрального для CHIME – місія Copernicus Hyperspectral Imaging для навколишнього середовища

Гіперспектральне зображення куба, на якому показано гору Везувій, Італія. Авторство: JPL

Оскільки обмеження Covid трохи пом’якшилися, вчені з Європи та США нарешті змогли об’єднатися для довгоочікуваного польового експерименту, щоб переконатися, що новий супутник Коперника під назвою CHIME доставлятиме найкращі продукти даних, як тільки він запрацює в орбіті. Ця нова місія розробляється для підтримки політики ЄС щодо управління природними ресурсами, що в кінцевому підсумку допомагає вирішити глобальне питання продовольчої безпеки.

Місія Copernicus Hyperspectral Imaging Mission, CHIME, матиме унікальний інфрачервоний спектрометр від видимого до короткохвильового діапазону для забезпечення звичайних гіперспектральних спостережень для підтримки нових і розширених послуг для сталого управління сільським господарством і біорізноманіттям, а також характеристики властивостей ґрунту. Ця місія доповнить Copernicus Sentinel-2 для таких програм, як картографування ґрунтового покриву. Кредит Thales Alenia Space

Місія CHIME з новим спектрометром для обробки зображень забезпечить систематичні гіперспектральні зображення для картування змін у ґрунтовому покриві та допоможе впровадити стійкі методи сільського господарства. Він також буде використовуватися для виявлення різних властивостей ґрунту для покращення стану ґрунту. Крім того, CHIME використовуватиметься для підтримки лісового господарства та оцінки біорізноманіття, стійкості екосистем та деградації навколишнього середовища, а також для моніторингу озерних та прибережних екосистем, включаючи якість води.

Щоб якнайкраще підготувати CHIME до поставлених перед ним завдань, а також у рамках співпраці між ESA та NASAЛабораторія реактивного руху (JPL), нещодавно вчені об’єднали зусилля для кампанії експерименту Hypersense, яка мала відбутися у 2020 році, але обмеження Covid означали, що її довелося відкласти.

Кампанія, якою керує Університет Цюріха, спочатку передбачала доставку літака та вимірювального приладу JPL із США на авіабазу Дюбендорф поблизу Цюріха у Швейцарії. Інструмент наступного покоління бортового видимого інфрачервоного спектрометра, AVIRIS, нагадує можливості, які матиме CHIME після виходу на орбіту.

Вимірювання, проведені за допомогою AVIRIS на більш ніж 20 випробувальних майданчиках, які представляють різні типи екосистем, допомагають вченим та інженерам підготуватися та переконатися, що CHIME зможе приступити до роботи, надаючи високоякісні діагностичні та кількісні дані, щойно він буде на орбіті та введено в дію. .

Сільськогосподарські поля в Ірльбаху, Німеччина, від AVIRIS. Авторство: JPL

Більшість цих польотів збігалися з вимірюваннями, зробленими на землі, щоб додатково допомогти оцінити дані, зібрані бортовим приладом.

У рамках цієї авіаційної та польової кампанії також було налагоджено співробітництво з Італійським космічним агентством, ASI, для спостереження за випробувальними майданчиками з космосу за допомогою їх спектрометра для супутникового зображення PRISMA. Крім того, Німецький аерокосмічний центр DLR надав гіперспектральні зображення зі свого датчика DESIS, спектрометра зображення, який дивиться на Землю з Міжнародної космічної станції.

Отримані набори даних будуть включати одночасні наземні, повітряні та космічні спостереження для покращеного діагностичного та кількісного аналізу цих даних «відбитків пальців» спектрометра зображення, які є результатом спостереження за цілі за допомогою суміжних спектральних смуг між синім і короткохвильовим інфрачервоним (400– 2500 нм).

Майкл Раст, науковець місії ESA з CHIME, сказав: «Набори даних допоможуть нам створити та оцінити майбутні дані CHIME, включаючи конкретні компоненти сільськогосподарської рослинності, такі як хлорофіл та азот, і кількісно визначити вміст вуглецю в ґрунтах, таким чином підтримаючи покращення сільськогосподарських методів та управління. ».

Співпраця з NASA, в рамках якої проводиться ця кампанія, також включає гармонізовану підготовку між CHIME та місією NASA Surface Biology Geology, яка має подібні характеристики спектрометричного спостереження, як CHIME. Запуск обох місій заплановано на другу половину цього десятиліття.

Передпольотний брифінг кампанії CHIME. Авторство: Цюріхський університет

Роберт О. Грін, головний дослідник AVIRIS-NG, сказав: «Це була складна кампанія з точки зору Covid та погоди, але команда вистояла та зібрала надзвичайну групу наборів даних спектроскопії зображень для підтримки як CHIME, так і геології поверхневої біології NASA. майбутні місії на благо нашої планети».

«Оскільки продовольча безпека є глобальною проблемою, надзвичайно важливо, щоб космічні агентства співпрацювали, щоб ми могли використовувати наш відносний досвід і ресурси для найкращих результатів. У цьому випадку ми маємо ESA, NASA, ASI та DLR, які працюють разом із високопоставленими вченими з усього світу. Європа, США, Ізраїль та Австралія – це просто неймовірно», – додав доктор Раст.