Спутник WorldView-3

WorldView-3 — это коммерческий спутник дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), принадлежащий американской компании Maxar Technologies (ранее DigitalGlobe). Аппарат предназначен для получения панхроматических и мультиспектральных изображений земной поверхности с высоким пространственным разрешением, а также для съёмки в коротковолновом инфракрасном (SWIR) диапазоне. Запущенный 13 августа 2014 года, WorldView-3 на момент запуска являлся наиболее технологически совершенным коммерческим спутником наблюдения, способным различать объекты размером до 31 сантиметра в панхроматическом режиме.

История создания и запуска

Разработка спутника WorldView-3 велась компанией DigitalGlobe (США) в рамках программы по обновлению и расширению орбитальной группировки коммерческих спутников ДЗЗ. Предшественниками аппарата были спутники WorldView-1 (запущен в 2007 году) и WorldView-2 (2009 год). Основной целью создания WorldView-3 было повышение разрешающей способности и добавление спектральных каналов, включая коротковолновый инфракрасный диапазон, что позволило бы расширить сферы применения спутниковых данных.

Спутник был изготовлен компанией Ball Aerospace & Technologies Corp. (США) на базе платформы BCP-5000 (Ball Commercial Platform). Запуск состоялся 13 августа 2014 года в 18:30 UTC с базы ВВС США Ванденберг (штат Калифорния) с помощью ракеты-носителя Atlas V (модификация 401). Аппарат был выведен на солнечно-синхронную орбиту высотой около 617 км. Стоимость программы, включая запуск, оценивалась в 650 миллионов долларов США.

Технические характеристики

Орбитальные параметры

• Тип орбиты: солнечно-синхронная, квазиполярная.
• Высота орбиты: 617 км.
• Наклонение: 97,9°.
• Период обращения: около 97 минут.
• Время пересечения экватора: 10:30 по местному времени (нисходящий узел).

Конструкция и масса

• Платформа: BCP-5000.
• Стартовая масса: 2800 кг.
• Сухая масса: 2100 кг.
• Габариты: 5,7 м в высоту, 2,5 м в диаметре (в сложенном состоянии).
• Солнечные батареи: две панели, размах 7,1 м, мощность 3,2 кВт.
• Срок активного существования: проектный — 7,25 лет, фактический — продолжает работу по состоянию на 2024 год.

Сенсоры и разрешение

WorldView-3 оснащён тремя основными сенсорами, работающими в различных диапазонах спектра:

1. Панхроматический сенсор (PAN): обеспечивает съёмку в чёрно-белом режиме с разрешением 0,31 м (31 сантиметр) в надире. Это наивысшее коммерческое разрешение, разрешённое для продажи правительством США (лицензионные ограничения).
2. Мультиспектральный сенсор (MS): 8 каналов в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (VNIR) с разрешением 1,24 м. Каналы: Coastal, Blue, Green, Yellow, Red, Red Edge, Near-IR1, Near-IR2.
3. Коротковолновый инфракрасный сенсор (SWIR): 8 каналов в диапазоне 1195–2365 нм с разрешением 3,7 м. Каналы: SWIR-1 — SWIR-8. Позволяет видеть сквозь дым, туман и лёгкую облачность, а также различать минералы, растительность и искусственные материалы.

Дополнительно на спутнике установлен сенсор CAVIS (Clouds, Aerosols, Vapors, Ice, and Snow), предназначенный для коррекции атмосферных искажений и мониторинга атмосферы. Он имеет разрешение 30 м.

Производительность

• Производительность съёмки: до 680 000 км² в сутки в панхроматическом режиме.
• Ёмкость бортового запоминающего устройства: 2199 Гбит (около 275 ГБ).
• Скорость передачи данных: до 800 Мбит/с (через канал X-диапазона).

Применение

Данные со спутника WorldView-3 используются в широком спектре гражданских, коммерческих и государственных задач:

Картография и геоинформационные системы (ГИС)

• Создание и обновление топографических карт масштаба 1:2000 и крупнее.
• Построение цифровых моделей рельефа (ЦМР) и местности (ЦММ) с высокой точностью.
• Мониторинг изменений земной поверхности (урбанизация, строительство, эрозия).

Сельское и лесное хозяйство

• Оценка состояния посевов, выявление болезней и вредителей, прогнозирование урожайности (благодаря мультиспектральным каналам, включая Red Edge).
• Инвентаризация лесных массивов, оценка породного состава и биомассы.
• Мониторинг ирригационных систем и водных ресурсов.

Оборона и разведка

• Разведка местности, выявление объектов инфраструктуры, наблюдение за перемещениями войск и техники. Данные WorldView-3 активно используются правительственными и военными ведомствами США и стран-союзников. В соответствии с лицензией Министерства торговли США, изображения с разрешением выше 0,5 м продаются только с задержкой или после прохождения цензуры.

Геология и горное дело

• Поиск и разведка полезных ископаемых (нефть, газ, руды) с помощью SWIR-каналов, которые позволяют идентифицировать типы горных пород и минералов.
• Мониторинг горных выработок, отвалов и хвостохранилищ.

Экология и природопользование

• Мониторинг загрязнения водных объектов (нефтяные пятна, цветение водорослей).
• Оценка последствий стихийных бедствий (наводнения, землетрясения, пожары).
• Контроль за соблюдением природоохранного законодательства.

Инфраструктура и строительство

• Планирование и мониторинг крупных инфраструктурных проектов (дороги, трубопроводы, линии электропередач).
• Инвентаризация объектов недвижимости и городской застройки.

Ограничения и критика

Основное ограничение для коммерческого использования WorldView-3 связано с политикой лицензирования правительства США. Изображения с разрешением 0,31 м не могут быть проданы на открытом рынке без специального разрешения. Фактически, для большинства коммерческих клиентов доступны изображения с разрешением 0,5 м (паншарпинг) или 0,6 м (после обработки). Это ограничение направлено на защиту национальной безопасности США.

Критика в адрес спутников такого класса (включая WorldView-3) часто связана с вопросами конфиденциальности и возможностью использования данных для массовой слежки. Высокое разрешение позволяет различать отдельные автомобили, людей и мелкие объекты, что вызывает опасения у правозащитных организаций. Кроме того, стоимость данных WorldView-3 остаётся высокой по сравнению с данными спутников среднего разрешения (например, Landsat или Sentinel), что ограничивает их доступность для научных и образовательных организаций.

Сравнение с аналогами

Интересные факты

• WorldView-3 стал первым коммерческим спутником, оснащённым сенсором CAVIS, который позволяет в реальном времени корректировать снимки на атмосферные помехи.
• В 2019 году компания Maxar Technologies (организация признана иноагентом в РФ) объявила о планах по созданию спутника WorldView-4 (запущен в 2016 году, но вышел из строя в 2019 году из-за отказа гироскопа). WorldView-3 остаётся флагманским аппаратом группировки.
• Данные со спутника использовались для создания детальных карт при ликвидации последствий землетрясения в Непале (2015 год) и урагана «Майкл» (2018 год).
• Спутник способен делать снимки одного и того же участка Земли каждые 1-3 дня (в зависимости от широты), что позволяет вести оперативный мониторинг.

Источники

• Maxar Technologies. (2024). WorldView-3 Data Sheet.
• Ball Aerospace. (2014). WorldView-3 Satellite Fact Sheet.
• Министерство торговли США. (2014). Лицензия на коммерческую космическую деятельность.
• «SpaceNews». (2014). WorldView-3 Launches Successfully.
• «Journal of Applied Remote Sensing». (2015). Evaluation of WorldView-3 for Earth Observation.
• Официальный сайт компании Maxar (организация признана иноагентом в РФ).