O kamerach satelity PW-Sat2

13 grudnia 2018, 09:04
pwsat2_cam_nadir_p5_480_0_20181210
Jedno ze zdjęć Ziemi wykonane przez satelitę PW-Sat2 10 grudnia 2018 r. Źródło: pw-sat.pl

Na blogu projektu PW-Sat2 jego wicekoordynator Dominik Roszkowski napisał: "Nasze zdjęcia Ziemi wzbudziły niesamowite zainteresowanie w sekcjach komentarzy pod naszymi postami i artykułami na ich temat. Wiele osób zastanawiało się dlaczego te zdjęcia mają tak niską jakość i słusznie zauważyło, że ich telefony komórkowe robią fotografie znacznie lepszej jakości. Jak to jest zatem z kamerami PW-Sata2 i czy ich wybór to oszczędność, przeoczenie, czy może stoją za tym świadome decyzje inżynierskie?"

Następnie Dominik szeroko wyjaśnił wybór wysłanych na satelicie innych instrumentów, rozpoczynając od tego, że głównym celem dwóch kamer znajdujących się na pokładzie PW-Sata2 jest zarejestrowanie otwarcia żagla deorbitacyjnego. Dwa obiektywy ustawione w kierunku jego zasobnika umożliwią sprawdzenie, czy najważniejszy element misji satelity PW-Sat2 przebiegł zgodnie z planem.

Urządzenia, które wykorzystano, są dostępnymi komercyjnie kamerami płytkowymi, które spełniały wymagania misji, m. in. wymiarowe i masowe. Posiadają nieskomplikowany układ optyczny (do 116° i 76°) oraz detektor pozwalający uzyskiwać zdjęcia o rozdzielczości do 640×480 pikseli.

Obrazy mogą być zapisywane do pamięci pokładowej w kilku rozdzielczościach. Zazwyczaj zespół prosi satelitę o zrobienie małego i dużego zdjęcia jedno po drugim, a następnie mniejsze z nich przesyłane jest na Ziemię podczas wybranej sesji komunikacyjnej. Pliki zawierają stosunkowo dużo danych, dlatego wstępnie zebrane miniaturki pozwalają wybrać, które z większych fotografii warto pobrać w kolejnych oknach komunikacji, a które odrzucić np. zupełnie czarne zdjęcia kosmosu (kamera nie ma wystarczającej czułości aby móc fotografować gwiazdy – to już od paru lat robią naukowcy z Centrum Badań Kosmicznych PAN za pomocą satelitów BRITE-PL).

Zdjęcia w maksymalnej rozdzielczości są na tyle duże, że ich ściągnięcie wymagało poświęcenia aż 3 sesji komunikacji z satelitą, których jest maksymalnie 6 w ciągu dnia przy pomyślnych wiatrach. PW-Sat2 komunikuje się z Ziemią na pasmach radioamatorskich UHF/VHF. Wykorzystanie wyższych częstotliwości pozwoliłoby na przesłanie zdjęć szybciej, ale znacznie skomplikowałoby całą misję. Taki sprzęt jest droższy, wymaga więcej mocy oraz dobrej kontroli orientacji satelity, satelita musiałby być większy, a przez to cięższy i oczywiście droższy w wysłaniu na orbitę.

Cały satelita pobiera znacznie mniej mocy niż typowy smartfon w naszej kieszeni. Użycie zwykłej kamery z telefonu nie byłoby trafionym pomysłem, ponieważ w ciągu kilkunastu dni uległaby znacznemu uszkodzeniu przez promieniowanie kosmiczne. W przeciwieństwie do kamer w smartfonach, matryca kamery PW-Sata2 posiada duże piksele (około 5×5 μm), dzięki czemu jest znacznie bardziej odporna na takie wysokoenergetyczne cząstki. W rozsądnej cenie trudno jest już dziś kupić kamerę z tak dużymi pikselami, bo miniaturyzacja poszła bardzo daleko.

Poza udokumentowaniem otwarcia żagla deorbitacyjnego, kamery są w stanie wykonać również zdjęcia Ziemi. Jednak ze względu na to, że satelita nieustannie się obraca, trudno jest przewidzieć co uda się sfotografować.

Poniżej koordynatorzy misji prezentują kolejną niespodziankę – pierwszy film (a w praktyce GIF) nagrany przez PW-Sata2 na orbicie. Sekwencja 24 zdjęć została wykonana w odstępach ok. 30 sekund i prezentuje prześwietlony obraz ziemskiego horyzontu. Taka sekwencja szybko następujących po sobie zdjęć może posłużyć do wyznaczenia prędkości obrotowej satelity – kamera działa jako tzw. czujnik horyzontu. "W tym wypadku nie wiemy jeszcze czy to się uda, ale staramy się wykorzystać zasoby na pokładzie satelity i czas na orbicie do maksimum, eksperymentując i ucząc się tak dużo jak się da" - przyznaje zespół misji PW-Sat2.

image
Gif nagrany podczas przelotu satelity PW-Sat2 12 grudnia 2018 r. Źródło: pw-sat.pl

Więcej o kamerach PW-Sata2 można przeczytać jeszcze tutaj, a zdjęcia z orbity na bieżąco wrzucane są do galerii pod tym adresem.

Źródło: pw-sat.pl

Space24
Space24
KomentarzeLiczba komentarzy: 5
małe be
niedziela, 16 grudnia 2018, 02:16

nie mam uwag. rozumiem. ciekawe ew. dodatkowe wykorzystanie kamery. jesteśmy przecież w kosmicznym przedszkolu. zróbcie 102% i będzie dobrze. i naprawdę miłe to zdjęcie. kontekst, który jak widzę nie wszyscy pojęli. na lepsze kamery i zdjęcia przyjdzie czas. teraz skupcie się na misji i żaglu. będę obserwował i trzymał kciuki.

conjurer
sobota, 15 grudnia 2018, 18:10

super eksperyment i bardzo rozsądna decyzja konstrukcyjna. Należy pamiętać, że pierwszy raz konstruujemy satelitę samodzielnie i pakowanie kasy w oprzyrządowanie z wyższej półki byłoby po prostu zbyt ryzykowne. Za dwie, trzy konstrukcje będzie można pomyśleć o zwiększeniu możliwości, a i wtedy projekt BIGOS dojrzeje i w końcu zdobędziemy zdolność wynoszenia własnych satelitów (chyba, że nowy rząd uzna, że jak w Polsce, to tylko jabłka)

mobilis in mobili
piątek, 14 grudnia 2018, 20:21

Pamiętajcie drodzy malkontenci że PWsat2 to projekt amatorski realizowany za bardzo skromne środki...A mimo to zawiera interesujące rozwiązania techniczne których nie kupi się w sklepie z częściami.Żagiel deorbitacyjny to nowatorskie rozwiązanie opracowane w polskiej uczelni przez polskich specjalistów jeśli zadziała jak trzeba to będzie o tym głośno w branży choć nie w mass-mediach goniących za sensacją.Każda podróż zaczyna się od małego kroku;pierwszy sztuczny satelita Japonii (1974) był prymitywną konstrukcją podobną do Sputnika-1 a wyniosła go prosta rakieta wielkości naszego METEORA 3.Popatrzcie gdzie oni są dzisiaj! Gdyby studenci z PW otrzymali wsparcie ze strony państwa w wysokości budżetu przeznaczonego na apanaże członków PAK mogliby zrobić coś dużo bardziej okazałego a tak...żeby wyjechać do USA na start swojej konstrukcji na pokładzie FALCONA musieli dosłownie żebrać o pieniądze! Trzymam kciuki za PWsat2 i życzę udanego(kontrolowanego) spadku z orbity a naszym decydentom życzę aby wreszcie zrozumieli że aktywność w kosmosie nie polega na tworzeniu dobrze płatnych ciepłych posadek na naszej planecie...

Gagarin
piątek, 14 grudnia 2018, 00:37

Możesz zmienić Polskę i zaangażować się w podobny projekt, dając matrycę 20 MPix ;) W Polsce jest już kilka projektów, w których buduje się podobne urządzenia. Just do it!

Łajka
czwartek, 13 grudnia 2018, 13:05

czyli potęga polskiej myśli technicznej 2-giej dekady XXIw, puszka z modułami z aliexpress z kilka baksów w kosmosie......kończ waść wstydu oszczędź.... ROZKŁADAJCIE TEN ŻAGIEL JAK NAJPRĘDZEJ NIECH TEN ELKTROŚMIEĆ SIĘ SPALI JAK NAJSZYBCIEJ!!!