федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева»
Наноспутники с первой сверхлегкой оптической системой ДЗЗ успешно выведены на орбиту

Наноспутники с первой сверхлегкой оптической системой ДЗЗ успешно выведены на орбиту

Самарский университет

Летные испытания в космосе должны будут показать возможности созданных учеными Самарского университета им. С.П. Королёва оптических систем

кафедра технической кибернетики НИЛ-35 Наука Исследования разработки фонд содействия инновациям Гранты дистанционное зондирование Земли дифракционные оптические элементы Сойфер Виктор
23.03.2021 2021-03-23

22 марта в 9:07 по московскому времени был осуществлен успешный запуск ракеты-носителя «Союз-2.1а» с разгонным блоком «Фрегат». На солнечно-синхронные орбиты были выведены 38 космических аппаратов из 18 стран, среди которых разработанные НИУ ВШЭ наноспутники Cube SX-HSE и Cube SX Sirius HSE.

Аппараты во многом идентичны и созданы совместно со специалистами компании «СПУТНИКС» (резидент Сколково) и школьниками, принимавшими участие в программе «Большие вызовы» Образовательного центра «Сириус» в 2019 году.

Оба спутника оснащены сверхлегкими оптическими системами дистанционного зондирования Земли, созданными учеными Самарского университета им. С.П. Королёва. В основе системы — созданная в университете плоская дифракционная линза, способная заменить систему линз и зеркал современных телеобъективов и обладающая очень малым весом.

Работы по созданию сверхлегкой оптической системы для дистанционного зондирования Земли проводились в рамках полученного учеными Самарского университета совместно с компанией ООО "Локус" в рамках гранта Фонда содействия инновациям при поддержке правительства и министерства экономического развития и инвестиций Самарской области.

При производстве дифракционной линзы на поверхность кварцевого стекла наносится резист — фоточувствительное вещество толщиной 10 микрометров (для сравнения, толщина человеческого волоса 40-90 микрометров). На резисте с помощью лазерного луча создается 256-уровневый микрорельеф. С его помощью происходит "приближение" объекта, а компенсацию искажений обеспечивает компьютерная обработка получаемых изображений на основе нейронных сетей глубокого обучения. Ранее оптика на основе дифракционных линз в космосе не использовалась.

Летные испытания в космосе должны будут показать возможности подобных оптических систем, выявить возможные направления развития технологии. По словам разработчиков, кроме малого веса и размера, оптика на дифракционной линзе выгодно отличается и с точки зрения цены - самарская оптическая система на порядок дешевле стандартных зарубежных объективово для кубсата.

Планируется, что снимки с наноспутников Cube SX-HSE и Cube SX Sirius HSE будут после приема с орбиты передаваться для компьютерной обработки в Самарский университет.


Самарский университет — один из мировых лидеров в области исследований дифракционных оптических элементов и обработки изображений. Разработанная в университете дифракционная линза — один из результатов 40-летней работы школы дифракционной оптики и нанофотоники под руководством академика РАН, президента Самарского университета Виктора Сойфера.

Первая статья ученых Самарского университета, подтверждавшая возможность использования дифракционной оптики в изображающих системах, опубликована в мае 2015 года по итогам крупнейшей мировой конференции по обработке изображений — IEEE Computer Vision and Pattern Recognition. В ноябре 2015 года вышла в свет совместная работа университета Торонто и университета имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии, посвященная подобной разработке, со ссылкой на работу Самарского университета. Ранее никто в мире не использовал дифракционную оптику для получения цветных изображений высокого разрешения. Применение плоской дифракционной оптики в системах ДЗЗ исследуется в работе опубликованной в журнале IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing.

Фото: roscosmos.ru