SAR palydovai

SAR – sintetinės apertūros radaras (sintetinė diafragma) veikia elektromagnetinio spektro mikrobangų srityje ir prasiskverbia pro debesų dangą naktį ir dieną, pateikdamas unikalius vaizdus apie potvynius, ledynų ir laivų judėjimą, Žemės paviršiaus pokyčius dėl nuošliaužų, Žemės drebėjimų ar plokščių tektoninio judėjimo.

Sintetinės apertūros radaras yra naudojamas objektų dvimačių arba trimačių vaizdų gavimui. Radaro antena juda virš numatyto Žemės paviršiaus ir dėl įpatingos antenos konstrukcijos užtikrinama didesnė skiriamoji galia.

Pagrindinis bet kurio vaizdo radaro veikimo principas yra elektromagnetinio signalo skleidimas šviesos greičiu link paviršiaus ir atspindėto signalo kiekio bei jo vėlavimo užfiksavimas. Gauti radaro vaizdai sudaromi iš grįžtamojo signalo stiprumo ir vėlavimo, priklausančio nuo stebimo paviršiaus savybių bei atstumo nuo radaro. Kuo didesni antenos matmenys (diafragma), tuo didesnė skiriamoji galia, nesvarbu, ar tai didelė antena, ar tai maža judanti antena.

Santykinai mažomis fizinėmis antenomis sukuriami didelės raiškos vaizdai, kuomet palydovo antenos išspinduliuoti elektromagnetinių bangų impulsai, atsispindėję nuo Žemės paviršiaus, yra priimami ta pačia antena ir užrašomi.

Impulsai perduodami ir atspindžiai priimami antena, kurios darbinis elektromagnetinių bangų ilgis yra nuo metro (X juosta) iki kelių milimetrų (P juosta). SAR palydovas orbituoja apie Žemę, tad laikui bėgant antenos padėtis Žemės paviršiaus atžvilgiu kinta. Radaro bangų atspindžiai sujungiami ir gaunami didesnės skiriamosios galios vaizdai.

Tiltas į Krymą 2022 balandžio 27, 11 val. 56 min. UTC. ICEYE nuotrauka

Copernicus Sentinel-2 optinio ir ICEYE SAR (50 cm skiriamoji galia) vaizdų palyginimas: konteinerių terminalas Nigerijos Harcout uoste

Europos Kosmoso Agentūra (ESA) pagal Copernicus programą yra paleidusi du Sentinel SAR satus: Sentinel-1A iškeltas į orbitą 2014 balandžio 3, Sentinel-1B – 2016 balandžio 25.

Skiriamoji galia

Radarų skiriamoji geba yra tiesiogiai susijusi su bangos ilgio ir antenos ilgio santykiu arba kuo ilgesnė antena, tuo didesnė skiriamoji galia. Skiriamoji galia – tai mažiausias objektas Žemės paviršiuje, kurį galima „pamatyti” iš kosmoso. Tarkime, 1 metro objektas matomas kaip taškas, mažesni objektai nematomi – skiriamoji galia yra 1 m. Buvo sugalvotas sintetinės apertūros radaras (SAR) arba sintetinė diafragma: trumpesnės antenos gautos sekos sujungiamos ir imituojama daug didesnė antena. Taip gaunama didesnė skiriamoji galia

Didelė sintetinė apertūra L gaunama sujungiant mažos antenos gautas sekas R

Dažnis ir bangos ilgis

SAR palydovai naudoja elektromagnetinio spektro bangas nuo centimetro iki metro ir tai suteikia jiems galimybę matyti per debesis. Skirtingi elektromagnetinio spektro bangų ilgiai dažnai vadinami juostomis ir žymimos raidėmis: P, L, S, C, X.

Elektromagnetinio spektro juosta, jos dažnis bei bangos ilgis ir juostos taikymas