Slide 1

Ocena perspektyw i korzyści z wykorzystania
technik satelitarnych i rozwoju technologii
kosmicznych w Polsce

Panel
Technologie satelitarne
Temat: Zdalne obserwacje obiektów
kosmicznych
kierunki rozwoju technologii satelitarnych


Slide 2

Zdalne obserwacje - teledetekcja
Remote Sensing
Zdalne metody pomiarowe polegają na detekcji
promieniowania elektromagnetycznego odbitego bądź
wyemitowanego z badanego obiektu , a następnie jego analizie i
interpretacji . Na tej podstawie możemy uzyskać informacje o:

• fizyko-chemicznych własnościach obiektu i jego strukturze,
• procesach i zjawiskach zachodzących w obiekcie w
przeszłości i obecnie,
• przestrzennej lokalizacji obiektu oraz przestrzennym
rozkładzie jego własności i struktury,
• czasowej zmienności obiektu ( krótko okresowej -lata)
poprzez monitoring obiektu


Slide 3

Zakresy spektralne
Optyczny
0,2-50 m(0,3-16 m)

mikrofalowy
0,1-100cm/ 300GHz-300MHz


Slide 4

Misje satelitarne
Misje planetarne i do małych obiektów
1. Obserwacje Ziemi –programy GEOSS/GMES

2. Badania planet układu słonecznego i komet
eksploracja Księżyca i Marsa

Misje astrofizyczne
1. Programy astrofizyczne
(INTEGRAL, HERSCHEL, JWST)
2. Obserwacje astronomiczne (HST)
3. Badanie Słońca (SOHO)


Slide 5

Misje satelitarne - sensory
Sensory pasywne
- radiometry,
- spektrometry klasyczne i fourierowskie,
- instrumenty heterodynowe,
- interferometry ,

Sensory aktywne
- radary,
- interferometry (tandemy),
- skaterometry,
- altimetry


Slide 6

Pasywne systemy pozyskiwania obrazów


Slide 7

Wymagania Techniczne
1. Wymagania pomiarowe
•

wysoka rozdzielczość spektralna,

•

wysoka rozdzielczość przestrzenna,

•

wysoka czułość sensora - dokładność

2. Wymagania niezawodnościowe
•

komponenty elektroniczne,

•

ruchome elementy i zespoły mechaniczne

3. Wymagania środowiskowe
•

praca w próżni,

•

praca przy dużych gradientach temperatur oraz niskie temperatury,

•

praca przy promieniowaniu wysokoenergetycznym


Slide 8

Kierunki rozwoju technologii satelitarnych
w sensorach teledetekcyjnych
1. Detektory i systemy detekcyjne
2. Systemy chłodzące
3. Układy elektroniczne pracujące w b. niskich tem.
4. Nowe materiały ( berylium , kompozyty)
5. Nowe pokrycia izolacyjne na materiały
6. Wyrafinowane i nowatorskie rozwiązania węzłów
konstrukcyjnych


Slide 9

James Webb Space Telescope
















Proposed Launch Date: 2013
Proposed Launch Vehicle: Ariane 5
Mission Duration: 5 - 10 years
Total payload mass: Approx 6200 kg,
Diameter of primary Mirror: 6.5 m
Clear aperture of primary Mirror: 25 m2
Primary mirror material: beryllium
Mass of primary mirror: one-third as much
as Hubble's
Focal length: 18,5 m
Number of primary mirror segments: 18
Optical resolution: ~0.1 arc-seconds
Wavelength coverage: 0.6 - 28 microns
Size of sun shield: ~22 m x 10 m
Orbit: 1.5 million km from Earth at L2 Point
Operating Temperature: <50 K


Slide 10

James Webb Space Telescope


Slide 11

James Webb Space Telescope


Slide 12

James Webb Space Telescope


Slide 13

James Webb Space Telescope
Zestaw instrumentów:








MIRI Mid-InfraRed
Instrument
NIRCam Near InfraRed
Camera
NIRSpec Near InfraRed
Spectrografe
FGS Fine Guidanece
Sensor


Slide 14

James Webb Space Telescope – nowe technologie
1. Detektory pojedyncze i macierze

- fotopowielacze 0,15 - 0,9 m,
- detektory Si 0,3 - 1,2 m,

- detektory InGaAs 0,9-2,8 m
- detektory (Ge, PbSb, PbSe, InAs)
- detektory MCT 1-22 m
- detektory Si-As 5-29 m
- pyroelektryczne 1- 50 m
- detektory bolometryczne 1- 80 m


Slide 15

James Webb Space Telescope – nowe technologie
Macierze detektorów pracujących w podczerwieni
detektory Si-As 5-29 m

detektory MCT 1-6 m


Slide 16

James Webb Space Telescope – nowe technologie
Dwustopniowy układ
chłodzący dla macierzy
detektorów Si – As
z temperatury 50K

- pierwszy stopień 18 K
- drugi stopień 7K


Slide 17

James Webb Space Telescope – nowe technologie
Układ elektroniczny pracujący w temperaturze 50 K


Slide 18

James Webb Space Telescope - nowe technologie
1. Nowe materiały – lekkie, wytrzymałe, kriogeniczne zwierciadło


Slide 19

James Webb Space Telescope
Testy stabilności struktury


Slide 20

James Webb Space Telescope
Specjalne pokrycia odbijające promieniowanie
słoneczne i ziemskie


Slide 21

James Webb Space Telescope
Systemy dedykowane pracy w niskich temperaturach


Slide 22

Możliwości rozwoju technologii
satelitarnych na potrzeby instrumentów
teledetekcyjnych w Polsce
1. Detektory podczerwieni i dla zakresu termalnego –
firma VIGO S.A.

2. Inżynieria materiałowa
3. Rozwój kadry inżynierskiej dla realizacji konstrukcji
satelitarnych

4. Rozwój centrów i platform technologicznych