Idén januárban sikeresen felbocsátották a Ziyuan-3 műholdat, Kína első polgári precíziós, háromdimenziós felvételek készítésére is képes erőforrás-kutató műholdját.

Január 11-én a Ziyuan műholdak irányítóközpontjába meg is érkezett az első, a Ziyuan-3 távérzékelőivel készült háromdimenziós felvétel, amely tiszta és precíz pozicionálású volt.

Január 12-én a Kínai Országos Térképészeti és Térinformatikai Tanács szabadon hozzáférhetővé tette az első sor magas felbontású felvételt.

A július 30-án hivatalosan is szolgálatba állt Ziyuan-3 erőforrás-kutató műhold a jelenleg az űrben keringő kínai távérzékelő műholdak közül a legpontosabban pozícionált és a legnagyobb sebességű adatkapcsolattal rendelkező műhold. Mai műsorunkban meglátogatjuk a Ziyuan-3 főtervezőjét, hogy megismerhessük a műhold kifejlesztésének történetét.

A Kína által önerőből kifejlesztett nagypontosságú térbeli képalkotó és a fokmásodperc pontosságú helymeghatározó megoldások jelentik a Ziyuan-3 legfontosabb technológiai áttöréseit.

A Ziyuan-3-ra egy három sorba rendezett érzékelőjű háromdimenziós kamerát, valamint egy multispektrumú kamerát szereltek, az előbbivel lehetséges térbeli képet kapni a Föld felszínéről. A Ziyuan-3 térbeli pánkromatikus felvételek esetén 4 méternél jobb felbontást nyújt, hagyományos pánkromatikus felvételek esetén pedig a felbontás eléri a 2,1 métert. Multispektrumú, hagyományos képeknél a felbontás 5,8 méteres. A képek kiváló minősége a nagypontosságú helymeghatározásnak köszönhető.

Cao Haiyi, a műholdrendszer főtervezője elmondta:

„A korábbi [távérzékelő műholdakra] csak hagyományos, egyenesen a föld felé néző kamerákat szereltünk, amivel csak kétdimenziós képeket készíthettünk, a hétköznapi fényképezőgéphez hasonlóan. A három sorba rendezett érzékelőjű kamerával azonban különböző szögekből készíthetünk képeket a Földről, ezeket a képeket összeállítva pedig megkapjuk a bolygó domborzatát. A pontosság érdekében a műholdnak a felvétel készítése közben nagyon stabilan kell állnia, a mérésnek is nagyon pontosnak kell lennie."

A Ziyuan-3 első képei 3 méteres precizitásúak voltak, míg a domborzat magasságát 2 méteres pontossággal érzékelte, ezzel meghaladta a hasonló külföldi műholdak pontosságát és adatfeldolgozó teljesítményét. A Ziyuan-3 sikerével nagy lendületet vett a korábban küszködő polgári hasznosítású műholdas térképészet Kínában. Az alacsony felbontású képektől sikerült elérni a nagyfelbontásúakig, és megtörtént a kétdimenziós és a háromdimenziós képalkotás közötti történelmi jelentőségű ugrás. Mivel a felvételeknek nagyon magas minőségi követelményeknek kell megfelelniük, ezért a kamera technológiája is rendkívül bonyolult.

„A kamera technológiája rendkívül összetett, sok technikai nehézséggel kellett számolni. Először is a fókusztávolság nagyon nagy, és mivel ez egy kamerarendszer, valójában három kamerából áll, ezért sok munkát igényelt. A precíziós pozícionáláson kívül a készített felvételek minősége is alapvető fontosságú. Először is nem szabad torzítania, ez egy alapvető térképészeti követelmény. Másodszor, a képeknek minél jobb minőségűeknek kell lenniük, ezért a kameraoptika elé támasztott követelmények is rendkívül magasak voltak az optikai, elektronikai, architektúrális és hőtani tervezés során egyaránt."

A fokmásodperc pontosságú helymeghatározó technológia többek között a kínai saját fejlesztésű precíziós csillagkeresőn és giroszkópon alapul, amelyek lehetővé teszik a műhold stabil pozícionálását és helymeghatározását. Wang Xiang, a műholdrendszer általános igazgatója erről elmondta:

„A giroszkóp az irányítórendszer egy része és nagyon miniatűr. 12 giroszkópból áll egy fej, egy modul pedig 3 fejből áll. Bár az űrben már egy modul is biztosítaná a helyes működést, mi 4 modullal láttuk el a műholdat, hogy bőségesen rendelkezésünkre álljon tartalék. Azért szereltünk többszörös tartalékmodulokat a műholdra, mert ez az első űrbéli alkalmazása az általunk fejlesztett giroszkópnak."

A több mint 2,5 tonnás Ziyuan-3 tervezett élettartama öt év. A műhold képes térbeli, nagyprecizitású képeket készíteni a Föld felszínéről, valamint nagy adatmennyiséget tud kezelni, amely azután nagy sebességgel továbbítható a Földre. Ezzel a Ziyuan-3 több tekintetben is első a kínai műholdak között: ez az első polgári, térbeli képeket készítő erőforrás-kutató műhold, az általa készített felvételek felbontása és pontossága a legnagyobb, és az adatmennyiséget és a Földre való letöltési sebességet tekintve is a Ziyuan-3 a legjobb kínai műhold. Az általa készített felvételek felbontása és pontossága eléri a hasonló külföldi műholdak szintjét.

Mint Wang Xiang elmondta, a műhold kifejlesztése közben sok nehézséget kellett leküzdeniük:

„A fejlesztési folyamat során energiánk legnagyobb részét arra fordítottuk, hogy a műhold teljesen stabil pozícionálású legyen. Ehhez nagy strukturális stabilitású kamerát kellett építenünk, figyelve a hőingadozásra, illetve a belső óra pontosságára és az időszinkronra. Csak a nagyon pontos idő birtokában lehet pontos képeket készíteni, a pozícionálást és a tisztaságot javítani. Mondhatni, az érdemi munka legnagyobb része, technológiai nehézségei, mind ezek körül a kérdések körül forogtak. Továbbá, ez az első kínai távérzékelő műhold, amely élettartamát 4, maximum 5 évre terveztük, a korábbi hasonló műholdak tervezett működési ideje csak 2-3 év volt."

A tervezőcsapat, amely választ adva ezekre a technikai kihívásokra megépítette a Ziyuan-3 műholdat, igen fiatal. Ahogy a főtervező, Cao Haiyi elmondta, a csapat átlagéletkora nem éri el a harminc évet.

„Igazából kiszámoltuk, hogy az átlagéletkor 30 alatt van, ez egy nagyon fiatal csapat. Továbbá, aránylag sok nő van a csapatban. Sok fontos rendszer felelőse, mint a főtervező és a helyettese is nő. A nők más előnyös tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a gyengédség, a nagyobb tűrőképesség, az elhivatottság, továbbá az összetartás. Gyerekekről, családról beszélgetünk, ha van időnk összejövünk… Szóval az, hogy ilyen harmonikus a csapatunk, ez is szerepet játszott [a sikerünkben]."

A csapat női tagjaira kettős felelősség hárul: a karrier és a család; ugyanakkor a család támogatása egyúttal sikereik záloga is. Cao Haiyi szülei már elmúltak 70 évesek, akikről szólva elmondta, hogy az ő támogatásuk nélkül sosem lett volna ilyen karrierje.

„Ami a családomat illeti, nagyon megható a támogatásuk. Már sok éve dolgozok, a szüleim is lassan 80 évesek, de karrierem során mindig támogattak. Még ma is gyakran felhívnak, kérdik, hogy túlórázok-e? Ha igen, akkor átjönnek és segítenek a főzéssel, hordják-viszik a gyereket… a kollégáim is azt mondják, hogy ha nincs a szüleim támogatása, biztos nem tudok ennyi mindent elérni."

A Ziyuan-3 fejlesztése 2008 márciusában kezdődött. Csupán négy év szorgalmának eredményeként, 2012. január 9-én 11 óra 17 perckor a műholdat egy Hosszú Menetelés-4B hordozórakétával sikeresen felbocsátották. A műhold jelenleg 506 km magasságban, napszinkronos pályán kering, így az északi és déli 84. szélességi kör közötti területről képes folyamatosan méréseket végezni. Kínáról és az egész Földről 59 naponta kaphatunk teljes képet a műhold által.

Ahogy Cao Haiyi visszaemlékezett, minden kollégája saját gyermekének érezte a Ziyuan-3-at, amikor pedig elérkezett a fészekből való kirepülés ideje, mindenki nehezen vált meg tőle.

„Gyerekünkként tekintettünk a műholdra. Amikor felszereltük a hordozórakétára, az volt az utolsó alkalom, hogy láthattuk. Elég sokan közülünk elmorzsoltunk néhány könnycseppet. Mindenki úgy érezte, hogy a gyerkőcünk mindjárt kirepül a fészekből, a fellövést is sokan megkönnyeztük. Aztán amikor megkaptuk az első képeket a műholdtól, akkor már tényleg sokan sírtunk. A sok akadémikus, akik a helyszínen voltak megdöbbentőnek és hatalmasnak mondták a képeket. Ekkor is nagyon sokan küszködtünk a könnyeinkkel, mert elértük a célunkat, és kivívtuk mindenki elismerését."

A Ziyuan-3 műhold rendszereinek általános igazgatója, Wang Xiang elmondta, hogy a Ziyuan-3 innovatív technológiája nemcsak a műhold kitűnő felvételeihez járul hozzá, hanem más kínai távérzékelő műholdak fejlesztésében is fontos tapasztalatot jelent.

„A Ziyuan-3 fellövésétől kezdve nagyszerű eredményeket produkál. Ez természetesen az alkalmazott technológiának köszönhető, amelyet más távérzékelő műholdon is alkalmazni tudunk. Továbbá a hármas érzékelőjű kamera, a térbeli érzékelés most először kerül űrbéli körülmények között is kipróbálásra. Később, a Ziyuan-3 visszavonulása utáni következő generációval új ötleteket, új fejlesztéseket is kipróbálhatunk, beleértve például a 10 bites átviteli formátumot. Ezek a fejlesztések minden távérzékelő műhold számára nagy jelentőséggel bírnak."

Wang Xiang elmondta, hogy Kína a nagyfelbontású távérzékelő műholdak adatainak egyik legnagyobb felhasználója. Már hosszú ideje, mivel az országnak nem áll rendelkezésre saját, polgári használatú erőforrás-kutató műholdja, minden évben kénytelen volt sok százmillió jüanért külföldről megvásárolni ezeket a műholdas adatokat. A Ziyuan-3 sikeres felbocsátása és üzembe helyezése a kínai polgári hasznosítású erőforrás-kutató műholdak területén kisebbfajta áttörést jelent.

Ahogy tudjuk, a Ziyuan-3 erőforrás-kutató műhold hosszútávon, folyamatosan, stabilan és nagy sebességgel fog nagyfelbontású térbeli és multispektrumú képeket készíteni az egész bolygóról. Legfontosabb alkalmazása a Kína 1:50000 és 1:25000 léptékű térképeinek frissítése lesz, továbbá a térinformatika, az állami internetes térképszolgáltatás, és az országos földrajzi monitorozás számára is biztosít majd nagyfelbontású felvételeket. Ezzel egy időben az ország erőforrásainak vizsgálatára és monitorozására is mód nyílik, nem is beszélve a katasztrófavédelem és kárenyhítés, a mezőgazdasági vízfelhasználás, az ökológiai környezet monitorozása, a várostervezés és -építés, a közlekedés és az országos projektek területén nyújtott szolgáltatásokról.

(Írta/fordította: Szabó Zoltán)