Им сверху видно все

Информация из космоса нужна как мирным метеорологам, так и стоящим на защите страны военным. Но перед тем, как она поступит к ним, данные следует провести через математический аппарат, иначе вместо красивой картинки будет цветная «каша». Эту задачу успешно решают в научно-исследовательском институте обработки аэрокосмических изображений «Фотон» — подразделения в радиотехническом университете.

Коллектив «Фотона» состоит, в основном, из молодых ученых. Впрочем, аксакалы науки здесь тоже есть, они занимаются, в основном, координацией деятельности. 40 человек из числа выпускников и аспирантов радиотехнического университета выбирали скрупулезно для того, чтобы укомплектовать интеллектуальное «ударное подразделение». Только людям с задатками гениев позволено прикоснуться к сложнейшим математическим задачам космического уровня. Ежедневно сюда поступают гигабайты информации с многочисленных спутников. Не всегда они российские. По специальным международным договорам, которые действуют в космосе, российские специалисты обрабатывают данные и с иностранных спутников. Еще с 70-х годов прошлого столетия известно, что спутники способны прочитать даже надпись на консервной банке, лежащей посреди Сахары. Конечно, в реальности это не совсем так, но главное не в том. Никто не представляет себе, как же в реальности выглядит процесс фотографирования планеты, особенно с геостационарных спутников, которые вращаются на расстоянии порядка 38 000 километров от поверхности Земли. Оказывается, информация с фотокамер имеет не слишком большое разрешение, да к тому же всегда сильно загрязнена помехами. Как только сигнал с орбитального аппарата получен, начинается основная работа по получению снимка. За дело берутся специалисты НИИ «Фотон». Каждый снимок можно расшифровать по-разному, в зависимости от того, что конкретно надо выяснить. Руководитель НИИ профессор Виктор Еремеев показывает увесистый научный труд, посвященный только некоторым аспектам космической математики. Неспециалисту эту книгу открывать бессмысленно.

— Современные технологии позволяют не просто фотографировать поверхность Земли, — рассказывает Виктор Владимирович, — мы уже давно создаем стереоскопические карты планеты для геологов и сейсмологов с максимально подробным рельефом. Но самые большие возможности дает мультиспектральный взгляд из космоса. Эта технология предполагает снимок со спутника сразу в десятках, а то и сотнях определенных спектров. Цветовой охват во много раз превосходит то, что способен различить человеческий глаз. Благодаря такой съемке в конкретных коридорах спектра можно очень точно определить физические и химические свойства любого предмета на земле. К примеру, можно заглянуть в ангар на американской авиабазе сквозь крышу, понять, какие там стоят самолеты и даже приблизительно назвать сорт металла, из которого они сделаны. А для мониторинга экологических процессов на планете такая технология открывает вообще безграничные возможности.

Математические приемы обработки изображений позволяют бороться с терроризмом. К примеру, в период второй чеченской кампании и после нее спутники выявляли стоянки боевиков в лесу. Специальные решения, разработанные в Рязани, помогали спутникам «видеть» с орбиты не только небольшие костры в ущельях, но и благодаря логической фильтрации сигнала, даже нагретый дыханием людей, грамотно оборудованный и присыпанный снегом блиндаж моментально появлялся на мониторах в Генштабе: его выдавал перепад температур всего в несколько градусов. На космическом снимке в оригинале не было ничего особенного, но стоило применить сложную математическую формулу для расшифровки спектра, как ситуация в горах становилась абсолютно ясной, как будто это не нехоженное ущелье, а шахматная доска.

Сегодня лучшие выпускники радиотехнического университета уже не пытаются, как их предшественники в 90-х годах, сменить гражданство. Многие видят отличные перспективы на Родине. Молодые ученые стараются укрепить технический потенциал. Среди наработок есть такие, которые не имеют аналогов. Кроме описанного выше мультиспектрального анализа, в «Фотоне» разработали проект индивидуальной спутниковой навигации для слепых. Небольшой прибор, по размерам сопоставимый с крупной блютус-гарнитурой, закрепленный на ухе, может «вести» по городу слабовидящего человека, обеспечивая ориентацию в пространстве с точностью до 10 сантиметров. Технология, как в GPS-навигации, только гораздо точнее. К сожалению, возникли проблемы с госфинансированием проекта, но есть надежда, что работы возобновят. Ведь такие прорывные проекты способны потянуть за собой и другие технологии, а это один из принципов так необходимого сейчас импортозамещения.