Комментарии 60
Товарищ, всматриваясь в небо в попытке разглядеть паровозик, увидел яркую вспышку от ступени — вроде бы сопло отразило солнечный свет. Жаль, подобной камеры у него под рукой не было.
Печально, но профессия космонавта может вновь обрести популярность благодаря такой утилитарной функции, как космический мусорщики
.
Интересно, как американские и наши системы слежения за спутниками справляются? Или там за слишком мелкими объектами не следят?
Потенциальным источником отказов низкоорбитальных спутников и превращения их в мусор могут являться миллиард иголок, которые США запустили в космос в рамках проекта «Вестфорд» на орбиту 3500х3800км.Не миллиард, а 480,000,000 (по Вашей же ссылке). И это в начале 60-х годов, на текущий момент вряд ли осталось так уж много — опять же, по Вашей ссылке:
Their numbers have been diminishing over time as they occasionally re-enter. As of March 2020, 36 clumps of needles were still known to be in orbit.Не совсем понятно, что такое «36 clumps» (комков, скоплений?), но явно речь не о миллиарде.
Я вовсе не пытаюсь как то принизить актуальность Вашей работы, но не надо опускаться до уровня газетных заголовков.
И да на орбите существуют десятки скоплений иголок, которые можно зафиксировать, так же можно предположить, что существует на несколько порядков больше скоплений и отдельных иголок, которые отследить не возможно.
Данный пример я привел, как малоизвестный для многих факт умышленного засорения космоса, наравне с тем как Китай, а потом и США сбили свои спутники на низких орбитах.
Собственно, что за мусор остаётся на орбите, можно увидеть из видео крайнего отделения starlink'овНа орбите 212×386 я думаю мусор просуществует меньше месяца.
но данный пример из крайнего пуска, показателен, что при любом запуске (не важно Маск это или Роскосмос, или НАСА) остаются какие-то фрагменты
откровенно скажу, что был удивлен, когда увидел отделяющийся незакрепленный элемент крепления спутников, раньше казалось, что все процедуры в космосе должны проводиться намного аккуратнее с полным отсутствием свободных фрагментов
Кстати вполне возможно из-за низкой орбиты и быстрого сгорания всего мусора так небрежно сделали, была б орбита на 100км повыше, уже бы не сорили.
вполне возможно, я не баллистик,
Так зачем тогда делать чуть ли целое вступление к статье?
но данный пример из крайнего пуска, показателен, что при любом запуске (не важно Маск это или Роскосмос, или НАСА) остаются какие-то фрагменты
… которые на такой орбите не проживут и года?
когда увидел отделяющийся незакрепленный элемент крепления спутников, раньше казалось, что все процедуры в космосе должны проводиться намного аккуратнее с полным отсутствием свободных фрагментов
… потому что чем больше масса, тем быстрее атмосфера замедляет объект, и такие мелкие крепления упадут в разы быстрее, чем вышедший из строя спутник на такой орбите.
потому что чем больше масса, тем быстрее атмосфера замедляет объект
чем меньше масса, тем быстрее замедляет, оговорился
которые на такой орбите не проживут и года?
при запуске на ГСО остаётся 5-10 и более наблюдаемых и фиксируемых с Земли фрагментов, а там орбиты уже почти «вечные», никто не знает, что там остаётся, кроме самих разработчиков разгонных блоков, в крайнем запуске лично я впервые увидел, что может оставаться при выводе на орбиту кроме спутников и разгонного блока.
В статье приведены кадры со случайной области геостационара снятой нами, радиотехниками, любителями в астрономии, и мы сразу же обнаружили, что там десятки неуправляемых объектов, нам кажется это проблемой. Когда Макс выведет 10 000 — 30 000 спутников, те кто не сможет контролировать объекты на низкой орбите будет рисковать при каждом выводе спутников в космос.
ps: в norad попадает очень небольшая часть реально находящихся на орбите объектов.
Starlink не запускают на ГСО.
Ветка комментариев вообще-то о том, что показательным загрязнителем автор почему-то решил привести Starlink.да, я считаю ...
не вижу обоснованного ", потому что"
это значительное загрязнение окружающего Землю космического пространства
Можно уже почитать матчасть? На такой низкой орбите ни спутники не будут жить больше нескольких лет, ни их более мелкие остатки (которые будут находиться на орбите значительно меньше).
1. что 30к спутников будут довольно долго существовать на данных орбитах, к тому же их количество будет пополняться
2. Загрязнение неба для астрономов спутниками
вот так выглядит обычная неудачная ночь, когда старлинки друг за другом пролетают через поле кадра, если у вас десятиминутные или часовые экспозиции все кадры будут испорчены, и это пока только малое количество спутников.
3. Для запуска РН с полезной нагрузкой нужно будет знать где летают текущие 30к спутников старлинков, а так же, возможно, порождаемый или мусор. Я не знаю насколько вероятно столкновение со спутников при выведении (если вы ничего не знаете о том, есть он там или нет), но явно вероятность столкновения при выведении возрастает. На то, что норад открытый можете не ссылаться, он не настолько точный и полный насколько нужно для практической работы.
наверное, есть и ещё причины, может быть кто-то дополнит, это те, которые кажутся важными лично мне. Я не против технического прогресса, но теперь нужно будет быть более внимательными и расширять возможности контроля ОКП.
вполне приличное время существования
Достаточно вспомнить школьный курс атомной физики: нейтрон ударяясь в ядро разрушает его на осколки. Реакция станет самоподдерживающейся если при разрушении ядра выделится более чем один нейтрон.
Так и со спутниками. Если количество спутников вырастет, то после некоторого предела разрушение одного приведет к росту осколков и последовательному разрушению нескольких. Сейчас слухи о столкновениях редки. Но после некоторого предела может развернуться драма, описанная в фильме "Гравитация"
https://www.youtube.com/watch?v=hhJKS9SOH2U
Фильм завершился счастливо для героя Сандры Буллок, но ситуация может привести к лавинообразному росту разрушений.
Абстрагируясь от обсуждаемой статьи, в которой автор привел способ организации наблюдения за космическими объектами, мы перешли к цели самих наблюдений.
Вспомнил афоризм Козьмы Пруткова №156
"Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые; иначе такое бросание будет пустою забавою."
Простое созерцание красоты салютов, носящихся в околоземном пространстве достойно неразвитых обществ.
Вне сомнения усилиями частных космических компаний наступают времена, когда страны, выводящие мусор в космос, понесут ответсвенность за него, либо в объёме стоимости удаления отслуживших своё спутников, либо в рамках компенсации всем странам за неудобства или разрушения спутников.
Но такое возможно только в пользу тех стран, которые открыто ведут свои открытые каталоги космических объектов с указанием стран- источников засорения.
На последующем этапе ООН вне сомнения подведут к необходимости получать деньги от стран- мусорщиков, к странам — наблюдателям за размещением мусора. На первом этапе платеж будет составлять бюджет национальных учреждений слежения за космическим пространством.
Мне рекомендовали каталоги ОКНО, Норад, но это военные организации, у них иные функции и права.
Я полагаю, что Роскосмос, МО РФ и Таджикистана должны выделить средства и объекты для создания открытого наднационального наблюдательного органа, который должен идентифицировать каждую гайку и добиваться подтверждения от стран-мусорщиков за его сопровождение в течении всего срока нахождения спутника, мусора на орбите.
Гм…
Вы представляете что такое 30000 спутников, размазанных по сфере, размером с нашу планету? Даже если их тупо выстроить в цепочку, равномерно опоясывающую Землю по экватору, получится лишь немного меньше полутора километров расстояния между спутниками, имеющими размер метр на два. А в реальности их, на секундочку, всё-таки по поверхности сферы распределят. Нужно будет очень постараться даже чтобы целенаправленно попасть в один из них.
Хм, мне почему-то казалось, что они совсем отказались от запуска на высокие орбиты. Спасибо за информацию.
Да, это большая проблема, посмотрим, как её будут решать. Использование рабочих спутников для стыковки с нерабочими и сведения их с орбиты звучит наиболее перспективно пока (сразу после "ничего не запускать на такие высокие орбиты в таких количествах")
в крайнем запуске
крайнего отделения
крайнего пуска
Вы это специально?
Но "крайний" тоже не подходит, оно же может означать "самый первый".
Есть ли какие то наработки по улучшению качества изображения (больше полезной информации) при съемке одного и того же участка неба сразу несколькими камерами, в идеале из разных мест?
p.s. увидев в статье ссылку на 'исходники', я наивный полез смотреть исходники кода обработки изображений
Извиняюсь не понял, где результаты наблюдений — 6 координат орбиты движения орбитального мусора или действующего аппарата?
Их нет?
Проводилась ли съёмка с целью фотографирования ранее обнаруженного объекта, орбита которого была измерена с помощью камеры?
Какой смысл фотографировать мусор и спутники, если Вы не формируете базу данных космических объектов?
Насколько я помню британские астрономы -любители ещё в 80-е годы составили список из десятков тысяч космических объектов и опубликовали параметры их орбит.
Если Вы планируете сделать просто красивые футуристические картинки мусора для "Греты Турнберг" это одно. Если Вы утверждаете, что вы совершаете "наблюдения", то результат — координаты центра масс, а в перспективе и определение углов эйлера оси вращения по графику измерения изменения повремени яркости неуправляемых объектов.
Кстати на Ваших исходниках полно звёзд. Но они не являются мусором. Если Вам известна широта места и углы ориентации оптической оси камеры, то Вы вполне можете электронными методами затенить пикселы, через которые проходят звезды, а сконцентрировать видеокадр исключительно на источниках, которые не вращаются с "небесной твердью".
Кстати, очень важно заснять момент, когда объект переходит от освещенной Солнцем части орбиты в тень Земли. Само знание этого момента позволяет рассчитать шесть координат орбиты центра масс объекта не по трем, а по двум кадрам и времени ухода объекта в тень. Причем выбирая последовательно себе цели и накапливая результаты, Вы обойдетесь вычислительными средствами скромной потребности.
Кстати мне представляется интересным проследить за объектами, орбиты которых длительное время подтверждаются наблюдениями, на предмет определения точного времени перехода объекта в лунную тень. Работа позволит за пару лет с метровой точностью определить профиль части поверхности Луны.
Ну а теперь мой вопрос.
Сообщите пожалуйста, могут ли изученные Вами камеры осуществлять считывание не всего кадра по-строчно, а считывать только отдельные строки и пикселыю. Ранньше в иконоскопе эта функция была реализована подачей на камеру сигналов строчной и кадровой развертки. Кулибины тогда могли заставить камеру крайне быстро следить за движущимся объектом не поворачивая оптическую ось объектива.
Можно ли сегодняшнии "цифрвые камеры" заставить делать электронное сканирование?
Вообразите как изменилась бы работа Вашего наблюдательного прибора:
Расположив оси камеры таким образом, чтобы звёзды проходили вдоль строк матрицы по сведениям таймера, Ваш компьютер извлекает из памяти координаты звезд, которые попадут в кадр, рассчитает управляющий сигнал строчной сигнализации и организует такое сканирование, что с матрицы считаются только четыре угловые звезды для привязки кадра к зездным координатам, а остальные звезды он просто пропустит. В кадре будут только "новые" звёзды/кометы и орбитальные объекты.
Это облегчит Вам то, что Вы сейчас судя по статье делаете, тратя время вычислительных средств.
В случае, если Вам надо поймать в кадр объект, координаты которого Вам априори известны, то в этом случае Вы запускаете на компьютере вычислительную программу, которая рассчитает в какой части экрана будет проходить след от объекта и управляя сигналами кадровой и строчной развертки выведет не всю матрицу, за 1/24 секунды, а десятую её часть по ширине и высоте (200х200 пикселей, далее -Миникадр). То есть заждый кадр будет выводиться 1/(24*24) секунды. При этом можно также затемнить все звёзды, попадающие в Миникадр, кроме ближайших к траектории объекта.
При этом полезно фиксировать время звездного затмения объектом той или иной звезды из известного массива звезд.
Помогите же и мне найти камеру, которой можно управлять подавая произвольные сигналы кадровой и строчной развертки.
Вы когда раздобудете желаемую камеру сразу же станете копить информацию о космическом мусоре?
Есть НОРАД, в конце концов.
Результаты наблюдений в статье — обработанные изображения, КМК довольно интересные. Я вот паровозик впервые увидел именно на видео автора.
1. каталог в РФ по всем обнаруженным объектам ведёт МАК Вымпел, см. по ссылке
2. мы занимаемся только разработкой камер, задачи по обработке данных — это хобби, то что описано в выводах — это через нашу радиотехническую, а не астрономическую призму =)
3.
Какой смысл фотографировать мусор и спутники, если Вы не формируете базу данных космических объектов
Есть три уровня задач в радиотехнике — обнаружение, распознавание и идентификация, в статье только первая (и частично вторая) и одна из самых вычислительно сложных задач — это обнаружение объектов мусора в поле кадра.
4.
Сообщите пожалуйста, могут ли изученные Вами камеры осуществлять считывание не всего кадра по-строчно, а считывать только отдельные строки и пикселыю.
То, что вы спросили, — обычно называется область интереса (ROI), камеры могут считывать область интереса и значительно повышать за счет этого частоту съёмки и уменьшать размер кадра.
Более того, девушка (В. привет =), которая разрабатывает софт для камер, изобрела вариант, когда можно считывать строки произвольно, в любом порядке, хотя и редко это требуется. Например, может считывать сначала только четные, потом только нечетные строки и у них у всех будут экспозиции в разный, но требуемый момент времени.
Один раз у попросили режим распределенной экспозиции, это когда строчная экспозиция кадра распределена на некотором периоде. В задаче была механическая развертка, которая пять раз в секунду (за 250мс) разворачивала механически кадр (малоинвазивный рентген), а камера формировала экспозицию в поле кадра построчно синхронно с разворачиваемым лучем. Экспозиция каждой в отдельности строки была короткой, а время считывания всего кадра большим (250мс или синхронно с лучем)
5.
Вообразите как изменилась бы работа Вашего наблюдательного прибора
Сама по себе идея интересная, мне кажется, что подобная система была реализована в ОКНО. Какое-то время у них стояли принимающие ФЭУ линейки, которые работали по описываемому вами режиму. А может и нет, могу ошибаться(((
В любом случае новые режимы работы наблюдательных средств — это потенциальная новая качественная возможность по более эффективной работе, уже сейчас производительности всех телескопов не хватает, что бы успевать как обнаруживать, так и сопровождать объекты.
Отличная статья, спасибо!
Поле 6х6 сантиметров — это уже для более серьезных телескопов наподобие того, на котором Геннадий Борисов открыл свою первую межзвёздную комету.Вот, например, о кусочке из другой звёздной системы.
В статье приведены актуальные примеры КМК. Или у Вас есть другой пример на 480 миллионов фрагментов, или на 40 тыс. потенциальных спутников?
Очевидно то, что чем больше бюджет, тем потенциально больше мусора, ну и роликов в Youtube.
Китай, напомню, в 2007 году уничтожил свой спутник "Фэнъюнь-1С" при помощи кинетической боеголовки, породив под треть всего имеющегося на тот момент орбитального мусора. И с его обломками, вроде как, даже были столкновения.
и видеоданных портов довольно много…
думаю, что лучше подойдут ПЛИС…
Для совсем простых матриц подойдет, но для примера в НЕВА400, судя по сайту фотоники, стоит сенсор GSENSE400BSI-TVISB, а это 9 пар lvds и больше 200МГц пиксельная частота. Не видел распространенных микроконтроллеров способных на такое. Для таких задач ПЛИС идеально подходит, в дополнение можно реализовать фильтрацию и улучшение картинки на лету, коррекцию битых пикселей и т.д.
"Девушка ..., которая разрабатывает софт для камер, изобрела вариант, когда можно считывать строки произвольно, в любом порядке, хотя и редко это требуется" ( от меня тоже привет).
Звучит обнадеживающе. Надеюсь заявка на изобретение подана/софт зарегистрирован в ФИПСе.
Когда можно будет ознакомиться с прайсом на продукт? Мне нужна лицензия на две камеры и естественно камеры.
Ваши коллеги ООО «КамераЛаб» (IMPERX)(проспект Космонавтов между прочим) помочь мне не смогли. В их камерах есть AOI, но при его использовании не уменьшается время сканирования кадра и не увеличивается время сканирования пикселей, входящих в интересующий меня участок изображения. То есть камерами ваши коллеги не управляют через сигналы кадровой и строчной разверткой.
С нетерпением жду информацию.
ps: нет, код мы не патентуем, тк это как патентовать числа Фибоначи =) да, идея у В. получилась интересная, но любой кто догадается как это сделано — сможет повторить, более того (как бы это не было парадоксально) случается, что консультируем коллег из других организаций, которые работают с аналогичными матрицами.
Если Вы и Ваши коллеги не патентуете программы в РФ (хотя это разрешено в США), то вы можете зарегистрировать код в ФИПСе (пошлина в 2016 году 2000 руб.), кроме того вы можете сертифицировать свой код в министертве РФ как национальный продукт (бесплатно, но муторно).
Регистрация необходима для того, чтобы я с Вами заключил Соглашение о нераспространении информации. Для такого соглашения надо сослаться на какую-то государственную регистрацию того, что защищается от распространения.
От себя добавлю, что я, как совладелец патентов России и США, вижу защиту использования видеокамер, формирующих видеоизображение с разной разрешающей способностью отдельных участков, через лицензионное распространение под защитой наших патентов.
Приведу пункт формулы изобретения:
«Формируют предопределённое количество видеосигналов исходного видеоизображения с разными предопределенными уровнями качества, включая уровень самого низкого качества и ряд уровней повышенного качества в средстве формирования видеосигналов, указанное исходное видеоизображение характеризуется предопределёнными границами, указанные границы включают внешние границы;
— forming a predetermined number of video signals of an entire frame of an initial video image with different predetermined quality levels, including a lowest quality level and a number of higher quality levels, in a video signal formation component; said initial video image is characterized by predetermined boundaries, said boundaries include external boundaries;»
И ещё один пункт другого способа:
" — формируют видеосигнал всего видеоизображения и/или
— формируют видеосигналы
— — секторов указанного видеоизображения с по существу равными уровнями качества и предопределённми границами или
— — всего видеоизображения с разными уровнями качества
в средстве формирования видеосигналов.
— forming a video signal of an entire frame of a video image, and/or
— forming video signals
— — of sectors of said video image with substantially equal quality levels and predetermined boundaries, or
— — an entire frame of a video image with different quality levels, in a video signal formation component;"
На крайний случай мне надо оборудовать два комплекта видеокамерами указанного свойства объединив их для видеоконференцсвязи.
для сенсоров FSI судит сложно о коэффициенте заполнения, так как на практике важнее параметр QE*FF — где QE — квантовая эффективность, а FF — площадь заполнения.
так же с появлением технологии микролинз параметр FF не столь значим.
Калибровка обычная — по emva1288
Не нужно ничего из ПЛИС выдёргивать =) нужно с сигналам работать в исходных величинах — в фотонах (а не в мВ, не в ADU, не в градациях серого)
доброго дня)
по калибровке никакой фантастики нет, подаёте сигнал — сравниваете с ожидаемым откликом — калибруете =)))
«есть правда, есть ложь. а есть статистика», так вот статистики достаточно
и да, мы категорически против, что бы камера вносила поправочные коэффициенты в сырые данные, так как потом «мух от котлет» не отделить…
мы знаем как обработать данные с камер, что бы получить максимальную научную достоверность, но не добавляем коррекции на уровне камеры.
ps: андоры бешенно дорогие и, если не ошибаюсь, боятся засветки, наши камеры не бояться застветки, хотя фантомы могут оставаться после ярких объектов…
к сожалению, прямых сравнительных испытний наших изделий и андоры провести не удалось. Если андора корректирует выходные данные, то это усложняет последующую обработку. Мы сталкивались с изделиями, которые проводили пространственную фильтрацию, которая нигде не описана и не отключается, что приводило к невозможности применения изделий в некоторых задачах.
андоры бешенно дорогиеКоторые? CMOS, CCD, EM-CCD? CMOS у них, имхо, лучшие по соотношению цена/качество, правда, софт крайне своеобразен, но тут офис в Ирландии обязывает, hamamtsu на тех же сенсорах мне нравятся меньше. ССD большие у всех дорогие, а с умножителем там вообще что-о стрёмное с ценообразованием. При этом, сволочи, не пишут в доках на камеру комфортную величину умножения, до которой не начинается деградация.
Мы сталкивались с изделиями, которые проводили пространственную фильтрацию, которая нигде не описана и не отключаетсяНу это уже содомия, я. к счастью, с таким на монохромных камерах не сталкивался.
предварительно Нева400 не хуже Andora, некоторые параметры лучше (QE), некоторые сложно сопоставимы (Read noise), ну и сказывается разные размер пикселя, фактически шум чтения заявленый у Андоры 0.9, но пиксель в четыре раза меньше и сопоставим с шумом чтения 1.6 Нева400 (при биннировании)…
Камеры для поиска космического мусора…