يعتبر القمر الصناعي SeaHawk بمثابة ارتداد لعصر سابق ولمحة عن المستقبل.
في بداية عصر الفضاء ، بنى العلماء والمهندسون الأجهزة وأطلقوها بسرعة وفي كثير من الأحيان ، وهي عملية من التجربة والخطأ ساعدتهم على تجربة قياسات وتصميمات جديدة. كانت كل مهمة تقريبًا دليلًا على المفهوم. على الرغم من أن العناوين الرئيسية اليوم تركز على الحرفة الأكبر والأكثر تكلفة ، إلا أن لحظات الإبداع الجريئة تستمر اليوم. تم إطلاق SeaHawk في ديسمبر 2018 ، وكانت مركبة تجريبية دخلت المدار ولديها الكثير لإثباته.
في المستقبل الذي يتصوره بعض المهندسين ، يمكن أن تكون الأقمار الصناعية أصغر وأرخص بكثير ، حيث تقوم مجموعات من المركبات الفضائية بحجم صندوق الأحذية بشكل جماعي بالعمل بمجرد القيام بمهمات بحجم الثلاجة أو سيارة. سيتم بناء بعضها في شراكة بين القطاعين العام والخاص. وقد شهدت السنوات القليلة الماضية إطلاق مثل هذه الأقمار الصناعية المكعبة ويعتبر SeaHawk جزءًا من هذا الخط الجديد.
SeaHawk هو قمر صناعي صغير جدًا مصمم لمراقبة لون المحيطات والنظم البيئية الساحلية. يبلغ قياسه 10 سم في 10 سم في 30 سم فقط ويطير في مدار قطبي على ارتفاع 585 كيلومترًا (363 ميلًا). تم تمويل المهمة من خلال منح خاصة وتم بناء الأجهزة وصيانتها من قبل فريق من جامعة نورث كارولينا في ويلمنجتون ، ومعهد Skidaway لعلوم المحيطات ، و Cloudland Instruments و AAC-Clyde Space. ساعد علماء ناسا في التطوير وعملوا منذ ذلك الحين على دمج البيانات مع مجموعات بيانات لون المحيط الأخرى.
وفقًا لعالم المحيطات في ناسا منذ فترة طويلة جين فيلدمان ، بدأ الفريق في البداية لإثبات أنه من الممكن جمع بيانات موثوقة علميًا حول لون المحيط من مكعبات. بعد أن أدرك ذلك خلال العام الماضي ، رفع فريق SeaHawk أنظاره. إنهم يسعون الآن جاهدين لإثبات قدرتهم على جمع الملاحظات من نفس الجسم المائي لعدة أيام متتالية.
تم الحصول على صور الألوان الطبيعية أعلاه في الفترة من 3 إلى 8 مارس 2022 بواسطة مستشعر HawkEye على متن SeaHawk CubeSat. على الرغم من أن مدار SeaHawk حول الأرض يتغير ببضع درجات من خط الطول كل يوم ، فقد تمكن مشغلو البعثة من مراقبة نفس امتداد الساحل الأسترالي لمدة ستة أيام متتالية ، مع إمالة القمر الصناعي قليلاً مع كل ممر علوي جديد.
كان هناك وقت اعتقد فيه العلماء أنه يكفي ، ويكاد يكون ثوريًا ، الحصول على صور للمحيطات الواسعة مرة كل بضعة أيام. لقد بدأوا في رؤية المحيط على نطاق واسع ، ورسموا الأنماط والإيقاعات الكبرى. وأشار فيلدمان إلى أنهم يريدون اليوم تفاصيل دقيقة. في الوقت الذي كان يكفي فيه القول ، “المحيط يزهر بالعوالق النباتية في هذا الوقت من العام” ، يريد العلماء الآن رؤية ما يحدث يوميًا ، وأحيانًا كل ساعة ، مع تغير الظروف بسرعة. في حالة تكاثر الطحالب السامة في المياه الساحلية أو البحيرات الداخلية ، فإن هذه المعلومات مهمة لسلامة الإنسان ومصايد الأسماك. يمكن أن تكون القياسات اليومية مفيدة أيضًا للباحثين الذين يعملون من السفن عند دراسة منطقة معينة أو حتى ميزة متحركة في المحيط.
يمكن لأدوات الأقمار الصناعية الأخرى لمراقبة المحيطات ، مثل مستشعر مجال الرؤية الواسع (SeaWiFS) ، أو مقياس الطيف التصويري ذي الدقة المتوسطة (MODIS) أو مجموعة مقياس الإشعاع المرئي للتصوير بالأشعة تحت الحمراء (VIIRS) ، أن تراقب جزءًا كبيرًا من المحيط. كل الأيام. ولكن نظرًا لأنهم ينظرون مباشرة إلى الكوكب ، فإن انعكاس ضوء الشمس عن الماء (الوهج الشمسي) يمكن أن يجعل من الصعب تمييز الألوان والميزات. من خلال المراقبة من زاوية ، أزال SeaHawk تأثيرات الضوء هذه.
مصور HawkEye الصغير على SeaHawk يلاحظ أيضًا دقة مكانية أعلى بكثير من MODIS و VIIRS ، حتى عشرة أضعاف التفاصيل. ويتم معايرة جهاز التصوير وفقًا لخصائص الإضاءة الفريدة للمحيطات ، والتي تميل إلى أن تكون أغمق من الأشكال الأرضية ؛ غالبًا ما تتسبب مثل هذه الاختلافات في قيام مصورين آخرين بالتقاط تفاصيل الأراضي الساحلية بينما تجعل من الصعب رؤيتها في الماء.
جمعت HawkEye أكثر من 4000 صورة منذ إطلاقها وتقوم حاليًا بجمع حوالي 100 صورة جديدة كل أسبوع. تم دمج هذه البيانات وأرشفتها مع مجموعات بيانات ألوان المحيطات الأخرى التابعة لوكالة ناسا ، والتي من المحتمل أن تكون الأولى لأي مهمة CubeSat. يقبل الفريق طلبات التصوير من أعضاء المجتمع العلمي ويواصل دفع حدود التصوير المتكرر متعدد الأيام.
قال فيلدمان: “كان هدفنا منذ البداية هو دمج هذه المهمة في البنية التحتية التي بنيناها على مدار الـ 25 عامًا الماضية لدعم الأقمار الصناعية الملونة للمحيطات ، وإثبات أنه يمكن التعامل مع CubeSat كمهمة علمية عادية وذات مصداقية .. لقد أثبتنا ذلك ، ولم نتخيل أبدًا أن هذا القمر الصناعي الصغير سيظل يعمل بعد ثلاث سنوات ، ناهيك عن إظهار قدرات جديدة لم نفكر بها أبدًا أثناء التطوير ، ولأنها أصغر حجمًا وأرخص سعرًا ، يكون من الأسهل تكييف الجيلين الثاني والثالث من CubeSats بسرعة في الإنتاج للاستفادة مما تعلمناه.
صور مرصد الأرض التابع لناسا بواسطة جوشوا ستيفنز ، باستخدام صور SeaHawk / HawkEye بإذن من آلان هولمز وجين فيلدمان ، ناسا Ocean Color Web. قصة مايكل كارلويتش ، مع تقرير جوزيف إم. سميث ، محرر العلوم في وكالة ناسا EOSDIS.
