Изучение современного состояния зарубежных гиперспектральных космических аппаратов и применения полученных с них данных в рамках мониторинга окружающей среды

Гиперспектральные технологии являются в настоящее время стремительно растущим направлением дистанционного зондирования Земли. По сравнению с многоспектральными оптико-электронными приборами гиперспектральные позволили существенно повысить эффективность решения задач обнаружения, распознавания и классификации различного рода объектов в атмосфере, на земной и водной поверхности в условиях сложной метеорологической обстановки [1]. С этим связано активное создание гиперспектральных космических аппаратов (КА) за рубежом.
В Индии первый КА HySIS, оснащенный гиперспектральной аппаратурой (ГА), был запущен в 2018 году. Он обеспечил получение изображений поверхности Земли в спектральной области VNIR (0,4-0,95 мкм) и SWIR (0,9-2,5 мкм), пространственное разрешение – 30 м. К концу 2027 года индийская компания «Pixxel» планирует увеличение числа спутников в группировке Firefly до 18-24 (в январе 2025 года запущены 3 первых КА).
В последнее время Китай активно проводит гиперспектральные исследования. 22 декабря 2016 года с помощью КА TanSat были запущены широкополосные гиперспектральные микроспутники SPARK-01 и SPARK-02. Успешно работают КА FY-3B, FY-3C с ГА MERSI-1 и FY-3D, FY-3E с ГА MERSI-2 (2021 год). 12 сентября 2019 года был осуществлен запуск коммерческого КА ZY-1 02D, являющегося преемником ZY-1 02 C. В 2022 году Китай вывел на орбиту КА модели «Gaofen-5 01A». Он оснащен ГА, данные с которой могут использоваться в экологическом мониторинге атмосферы, разведке минеральных ресурсов, оценке урожайности сельскохозяйственных культур, исследовании климата. 20 июня 2026 года состоялся запуск гиперспектрального КА Samarkand-2028 в рамках сотрудничества Узбекистана и Китая, ключевой особенностью которого является встроенный модуль искусственного интеллекта. Корпорация Great Wall Industry Corporation (CGWIC) (Китай) подписала контракт с компанией «Satellogic» (США) на запуск целой серии гиперспектральных КА, более 10 из которых уже находятся в космосе.
Некоторые гиперспектральные КА США, работающие на сегодняшний день: GHOSt – группировка из шести идентичных КА американской компании «Orbital Sidekick» (запущены 15 апреля 2023 года); HyperSat – серия из шести КА на низкой околоземной орбите американской компании «HyperSat»; Tanager-1 – КА, разработанный компанией «Planet Technology Corporation».
В 2026 году канадская компания «Wyvern» планирует запустить гиперспектральный спутник Dragonette-006 (в 2025 году уже успешно отправлены Dragonette-004 и Dragonette-005).
Первой запущенной в космос в Австралии гиперспектральной камерой является CyanoSat (12 июня 2023 года), размещенная на одном из малых КА компании «Skykraft». ГА, разработанная специалистами Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), обеспечивает пространственное разрешение 50 м при высоте орбиты 600 км.
В конце 2025 года стало известно о запуске первого КА Пакистана HS-1 с китайского космодрома Цзюцюань. В 2026 году планируется отправка в космос КА второго поколения Hyperfield-2 (Финляндия) с расширенным спектральным охватом и улучшенным пространственным разрешением.
Гиперспектральные КА в большинстве случаев используют для наблюдения за водной, почвенной и воздушной средой, контроля выполнения требований в области охраны окружающей среды, при мониторинге, оценке, планировании, надзоре и реагировании на чрезвычайные ситуации. Это связано с быстрым экономическим развитием и деятельностью человека, которая сопровождается загрязнением окружающей среды.
Таким образом, рассмотрено современное состояние гиперспектральных космических аппаратов за рубежом, отмечены их основные характеристики. Выявлены основные направления использования гиперспектральных данных в настоящее время. Перспективы развития КА связаны с их возможностями для оценки состояния элементов ландшафта, геологоразведки [2] и даже для контроля выброса парниковых газов, орошения. Это обуславливает необходимость дальнейшего совершенствования технического оснащения аппаратуры данного вида.