Družicový systém RADARSAT

Družicové snímky se v posledním desetiletí staly jedním z nejčastěji využívaných zdrojů geografické informace v mnoha oborech lidské činnosti. Bylo to umožněno zejména rychlým technologickým vývojem v oblasti dálkového průzkumu Země, díky kterému se tento obor přesunul z oblasti výzkumné a vojenské do komerční sféry. V dnešní době již neexistují prakticky žádná omezení pokud jde o dostupnost družicových dat a jejich využití. Počet družic pořizujících obrazová data pro komerční účely se dnes pohybuje v několika desítkách a v následujících letech je plánováno uvést do provozu řadu dalších družicových systémů. Prakticky každý uživatel tak má možnost vybrat si data, která budou vyhovovat jeho potřebám a požadavkům. Obrovský posun nastal především v oblasti prostorového rozlišení. Nejnovější družice dnes umožňují získat snímky s přesností lepší než 1 m vhodné pro mapování v měřítcích 1:5 000 až 1:10 000. I při tomto detailu si zachovávají družicová data vysoké spektrální rozlišení a v barevném režimu jsou snímky vždy pořizovány také v oblasti infračervené části optického spektra. Současně jsou dnes také k dispozici specifické družicové systémy pořizující data radarová nebo hyperspektrální. Mezi tyto právě patří družicové systémy RADARSAT. Stále častější využívání družicových snímků je umožněno jejich lepší dostupností. Až na výjimky byl uživatel dříve odkázán na archívy snímků pořizovaných bez ohledu na klimatické podmínky nebo přání zákazníka. V dnešní době již většina komerčně orientovaných družicových systémů umožňuje pořízení snímků na základě individuální žádosti zákazníka. Ten má možnost přesně definovat území, vybrat vhodné časové období i další parametry požadovaných družicových dat.

RADARSAT-1 je sofistikovaná družice monitorující změny životního prostředí na Zemi. Na orbit (do vzdálenosti 798 kilometrů od Země) byl RADARSAT-1 vyslán 4. listopadu 1995. Družice byla vyvinuta Kanadskou organizací pro kosmonautiku (CSA) ve spolupráci s vládami jednotlivých států kanadské federace. Snímky pořízené družicí RADARSAT-1 jsou využívány k mnoha komerčním i veřejnoprávním účelům, mimo jiné v oblasti zemědělství, zeměměřičství, lesnictví, hydrologie, oceánografie, geologie, arktického výzkumu a ekologie. RADARSAT-1 používá tzv. SAR (Synthetic Aperture Radar) senzor k zobrazování Země na mikrovlnové frekvenci 5,3 GHz (délka vln 5,6 cm). Na rozdíl od optických satelitů, které snímají odražené sluneční paprsky, SAR senzory vysílají k zemskému povrchu mikrovlnné paprsky a následně je (odražené od Země) opět snímají. Díky tomu RADARSAT-1 může snímat a zobrazovat Zemi ve dne i v noci, za každých atmosférických podmínek, ať jasno či oblačno, ať prší, sněží, je mlha či zvýšené množství prachu ve vzduchu. Každý ze sedmi možných paprskových módů nabízí různé rozlišení obrazu. Mód „Fine“ například pokryje oblast 50 x 50 km (2 500 km2) s rozlišením 10 metrů; mód „Standard“ pojme oblast 100 x 100 km (10 000 km2) s rozlišením 30 metrů a mód „ScanSAR wide“ obsáhne oblast o rozloze 500 km x 500 km (250 000 km2) s rozlišením 100 metrů. S orbitální periodou 100,7 minut oběhne RADARSAT-1 Zemi čtrnáctkrát denně. Každou orbitální trasu podnikne družice jednou za 24 dní, to znamená, že satelit může tutéž lokaci na Zemi snímat z téže orbitální pozice jednou za 24 dní. To je užitečné zejména pro detekci změn lokace, které zde proběhly za posledních 24 dní.

Program RADARSAT-2 navazuje na velmi úspěšnou družici RADARSAT-1. RADARSAT-2 je výsledkem vyjímečného partnerství mezi Kanadskou kosmickou agenturou (CSA) a společností MDA (MacDonald Dettwiler and Associates Ltd). Program RADARSAT-2 potvrzuje dobré postavení Kanady ve vývoji, působení a marketingu v oblasti technologií pozorování Země a jejich využívání. RADARSAT-2 je kanadskou radarovou komerční družicí druhé generace. Je navržena s několika technickými zlepšeními tak, aby mohla poskytovat lepší |=.informaci pro aplikace jako jsou sledování životního prostředí, mapování ledovců, mapování přírodních zdrojů, krizový management a kontrola moří. RADARSAT-2 nabízí nové zobrazovací možnosti, rychlejší možnost programování a doručení dat. Nové zobrazovací možnosti zahrnují: lepší rozlišení (3m), flexibilita ve výběru polarizací, pořizování dat vpravo i vlevo od směru letu. Navíc RADARSAT-2 má kvalitnější ukládání dat do palubní paměti na družici a mnohem přesnější měření pro polohu i orientaci družice. RADARSAT-2 patří k moderním komerčním radarovým družicím a je představitelem nové generace družic s většími zobrazovacími schopnostmi, širším výběrem produktů a lepší nabídkou služeb. Veškerá vylepšení, rozšířená řada vysoce kvalitních produktů a služeb družice RADARSAT-2, jsou založeny na zkušenostech získaných s provozem stávající družice RADARSAT-1. Družici tvoří základní modul (obsahující sluneční baterii, vybavení pro funkci pozorovacích přístrojů a vyklápěcí systém), pozorovací systém SAR – SAR anténa s elektronikou a rozkládací konstrukcí. Na oběžné dráze je 2 200kg vážící družice vystavena extrémnímu teplotnímu kolísání od -170ºC do + 150ºC. Družice má proto vnější tepelný plášť zhotovený z mylaru a vlastní ohřívací systém, který zajišťuje vhodnou provozní teplotu přístrojů. Další zvláštní materiálovou ochranu má družice proti působení magnetických a elektrických polí a kosmickému záření a energetickým částicím. Jediným přístrojem družice je radiolokátor SAR (Synthetic Aperture Radar) vybavený vylepšenou anténu a dokonalejší elektronikou pro pořizování a záznam radarových signálů. SAR je výkonný přístroj, který vysílá a přijímá mikrovlnné signály procházející mraky, mlhou, kouřem a odražené od zemského povrchu – takto je proto možné pořizovat data bez ohledu na počasí nebo sluneční osvětlení. Tento zobrazující radar poskytuje podstatné výhody při sledování Země za podmínek, které by znemožnily pořizování dat letadlem nebo optickými družicemi. Anténa RADARSAT-2 může pracovat v růžných režimech a nabídnout data s velmi vysokým a nízkým prostorovým rozlišením Země od 3 m do 100 m. RADARSAT-2 pracuje v pásmu C, takže zaručuje návaznost na všechny existující módy družice RADARSAT-1. Přitom nabízí rozšířenou řadu dalších vlastností jako je lepší prostorové rozlišení a nebo výběr různých polarizačních rovin, v nichž jsou data měřena. Nové možnosti jsou založeny na schopnostech nového typu aktivní antény složené ze sady stovek přijímacích modulů.