تاریخچه تصویربرداری ماهواره ای

در طول سالهای اولیه‌ی سفر به فضا، تنها کشورهای عضو ایستگاه فضایی اجازه توسعه و ارسال ماهواره ها را داشتند. هر دو مجموعه فضایی ایالات متحده آمریکا و مجموعه فضایی شوروی با استفاده از خلبانان نظامی به عنوان فضانوردان در این راستا عمل می‌کردند. در طول این دوره، شرکت های تجاری تصویربرداری ماهواره یا اپراتورهای خصوصی وجود نداشتند و هیچ سازمان خصوصی قادر به طراحی و ساخت ماهواره نبود.

در دهه ۱۹۸۰، آژانس فضایی اروپا، شرکت Arianespace که اولین شرکت ماهواره ای تجاری در جهان است را تاسیس کرد. در دهه ۱۹۹۰، دولت روسیه اکثر سهام خود را به سرمایه گذاران خصوصی RSC Energia فروخت(اگرچه بخش فضایی روسیه در سال‌های ۲۰۱۳-۲۰۱۴ مجدداً راه‌اندازی شد). این رویدادها برای اولین بار به سازمان های خصوصی اجازه طراحی، توسعه و ارائه خدمات راه‌اندازی ماهواره ای را داد. بدین ترتیب شروع دوره ماهواره های خصوصی و تجاری را بایستی اواخر دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰ دانست.

برخی از مهمترین شرکت های صاحب پلتفرم های معروف ماهواره ای که بهترین تصاویر ماهواره ای موجود را تهیه می‌کنند، عبارتند از:

شرکت DigitalGlobe(دیجیتال گلوب)

دیجیتال گلوب یک شرکت ارائه تصاویر ماهواره ای، اطلاعات مکانی و پلتفرم های ماهواره های سنجش از دور غیر نظامی است. در ابتدا، شرکت تصویربرداری WorldView در ژانویه سال ۱۹۹۲ در اوکلند، کالیفرنیا در راستای پیشبرد سیاست قانون سنجش از راه دور(که در اکتبر ۱۹۹۲ به تصویب رسید و اجازه ورود شرکت های خصوصی به کسب و کار تصویربرداری ماهواره ای را می‌داد) تاسیس شد.

در سال ۱۹۹۳، این شرکت اولین مجوز رسمی ماهواره ای سنجش از راه دور را که تحت قانون ۱۹۹۲ صادر شده بود، دریافت کرد. این مجوز از وزارت بازرگانی ایالات متحده، اجازه ساخت ماهواره تجاری با قابلیت جمع‌آوری تصاویر با وضوح ۳ متری را می‌داد. در سال ۱۹۹۵ شرکت Watch Incorporated Earth از ادغام Worldview با Ball Aerospace ایجاد شد که در سپتامبر ۲۰۰۱ این شرکت به دیجیتال گلوب تغییر نام داد.

اخیرا نیز این شرکت توسط شرکت MDA کانادا به قیمت ۲/۴ میلیارد دلار علی‌رغم حرف و حدیث‌های زیادی که پیرامون به خطر افتادن امنیت ایالات متحده وجود داشت، خریداری شد و در حال نقل و انتقال به این شرکت است. البته برند دیجیتال گلوب به علت خوش نامی بدون تغییر باقی خواهد ماند. در حال حاضر این شرکت پیشگامان تصویربرداری ماهواره ای جهان را در اختیار دارد:

ماهواره IKONOS

IKONOS در ۲۴ سپتامبر ۱۹۹۹ راه‌اندازی شده است. این نخستین ماهواره تصویربرداری تجاری با وضوح بالا در جهان است که برای جمع‌آوری تصاویر پانکروماتیک با وضوح تصویری ۰/۸۰ متری و تصاویر چند طیفی با وضوح ۳/۲ متری طراحی شده است. تصاویر از سنسورهای پانکروماتیک و چند طیفی برای ایجاد تصویر رنگی ۰/۸۰ متری(پن شارپن) با هم ادغام می‌شوند. تصاویر IKONOS برای امنیت ملی، نقشه برداری نظامی، حمل و نقل هوایی و دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. در ۳۱ مارس ۲۰۱۵، IKONOS بعد از دو برابر شدن عمر طراحی ماموریتش رسما از کار افتاد.

ماهواره QuickBird

ماهواره QuickBird توسط Ball Aerospace ساخته شده و در ۱۸ اکتبر ۲۰۰۱ توسط پرتاب کننده Delta II به فضا فرستاده شده است. در ارتفاع ۴۵۰ کیلومتری بر روی مدار خورشید آهنگ با زاویه میل -۹۸ درجه قرار دارد. شامل یک سنسور پانکروماتیک با رزولوشن ۶۰ سانتی متر و یک سنسور مولتی اسپکترال با رزولوشن ۲٫۴ متری است. QuickBird با یک مجموعه جهانی از تصاویر پانکروماتیک و چند طیفی برای پشتیبانی از طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی مکانی طراحی شده است.

ماهواره GeoEye-1

ماهواره GeoEye-1 مجهز به پیشرفته‌ترین فناوری‌هایی است که تاکنون در سیستم‌های سنجش از دوری استفاده شده است. این ماهواره تصاویر را در رزولوشن مکانی ۰/۴ متر برای پانکروماتیک و ۱/۶۵ متر برای چند طیفی جمع‌آوری می‌کند و می‌تواند هر روز ۳۵۰ هزار کیلومتر مربع تصویر پن شارپن و ۷۰۰۰۰۰ کیلومتر مربع تصویر پانکروماتیک اخذ کند. ماهواره GeoEye-1 همچنین هر نقطه از زمین را هر سه روز یک بار یا حتی زودتر بازبینی می‌کند. این قابلیت، برای پروژه‌های بزرگ نقشه برداری ایده‌آل است.

ماهواره WorldView-1

WorldView-1 توسط Ball Aerospace ساخته شده و در تاریخ ۱۸ سپتامبر ۲۰۰۷ از پایگاه نیروی هوایی وندنبرگ توسط Delta II پرتاب شده است. تنها یک دوربین پانکروماتیک با حداکثر رزولوشن ۵۰ سانتی‌متری دارد. این ماهواره با ارتفاع مدار ۴۹۶ کیلومتری و زمان بازبینی به طور متوسط ۱/۷ در روز، قادر به جمع‌آوری تصاویر نیم متری به مساحت ۱/۵ میلیون کیلومتر مربع در روز است.

ماهواره WorldView-2

WorldView-2 اولین ماهواره تجاری ۸ باندی با رزولوشن بسیار بالا است که توسط Ball Aerospace ساخته شده و در تاریخ ۸ اکتبر ۲۰۰۹ پرتاب شده است. این ماهواره شامل یک سنسور پانکروماتیک با حداکثر رزولوشن ۴۶ سانتی‌متر و یک سنسور چندطیفی ۱۸۴ سانتی متری است. این ماهواره در ارتفاع ۷۷۰ کیلومتری داده دریافت می‌کند و زمان بازبینی آن به طور متوسط ۱/۱ بار در روز است. همچنین قادر است روزانه تا ۱ میلیون کیلومتر مربع تصویر ۸ باندی را جمع‌آوری کند.

ماهواره WorldView-3

WorldView-3 توسط Ball Aerospace در تاریخ ۱۳ اگوست ۲۰۱۴ ساخته و راه‌اندازی شده است. سنسورهای این ماهواره رزولوشن ۳۱ سانتی‌متر پانکروماتیک، ۱/۲۴ متری چند طیفی و ۳/۷ متری مادون قرمز را فراهم می‌کند. WorldView-3 در مدار با ارتفاع ۶۱۷ کیلومتر قرار دارد و زمان بازبینی آن به طور متوسط کمتر از یک بار در روز است.

پیشتر، دیجیتال گلوب تنها مجوز فروش تصاویر با وضوح زیر ۵۰ سانتی‌متر را به ارتش ایالات متحده داشت. در ماه ژوئن ۲۰۱۴ دیجیتال گلوب از وزارت بازرگانی ایالات متحده مجوز دریافت کرد تا این شرکت بتواند به طور گسترده‌ای تصاویر ماهواره ای تجاری خود را با بالاترین کیفیت عرضه کند. WorldView-3 اولین ماهواره تجاری چند منظوره، طیفی و با رزولوشن بالا به حساب می‌آید.

ماهواره WorldView-4

ماهواره WorldView-4 به منظور ارائه تصاویر پانکروماتیک با بالاترین رزولوشن ۰/۳۱ متر و تصاویر چند طیفی با ۱/۲۴ متری در مدار با ارتفاع ۶۱۷ کیلومتری طراحی شده است. این ماهواره در اصل GeoEye-2 نام داشت که به دنبال ادغام GeoEye و DigitalGlobe، دیجیتال گلوب اعلام کرد که GeoEye-2 در صورت نیاز، آماده به کارگیری است. در ژانویه ۲۰۱۴، این ماهواره به نام WorldView-4 تغییر نام داد، و شرکت اعلام کرد که در پاییز سال ۲۰۱۶ این ماهواره فرستاده می‌شود.

شرکت Airbus Defence and Space(ایرباس)

Airbus Defence and Space یک بخش از شرکت بزرگ ایرباس است که مسئول ارائه محصولات و خدمات دفاعی و هوافضایی است. این شرکت امکان دسترسی به طیف گسترده‌ای از داده های تجاری مشاهدات زمینی را فراهم می‌کند. این بخش در ژانویه ۲۰۱۴ در زمان بازسازی شرکت هوایی و فضایی اروپا (EADS) شکل گرفت.

ایرباس بزرگترین تامین کننده سیستم های ماهواره ای نظارت بر زمین است که بیش از ۵۰ ماهواره را راه‌اندازی کرده و ۱۸ ماهواره در دست طراحی و ساخت دارد. پلتفرم های اصلی آن عبارتند از:

1. TerraSAR-X NG: توسعه یافته و نسل بعدی از ماموریت TerraSAR-X.
2. AstroBus-L: ماهواره های نظارت زمینی با کارایی بسیار بالا. به عنوان مثال: ماهواره های دوقلو Pleiades و ماهواره های SPOT.
3. Xpress: سیستم ماهواره ای راداری (SAR) مخصوص کاربردهای نقشه برداری.
4. AstroBus-S: ماهواره های مشاهده زمین با رزولوشن بسیار بالا (VHR).
5. AstroBus-XS: نسخه مدرن و پیشرفته از خانواده ماهواره ای بسیار موفق Myriade.

برخی از سیستم های ماهواره ای اصلی ساخته شده عبارتند از Envisat ،GOCE ،GRACE ،Swarm EarthCARE ،Mentor Sentinel ،MetOp و MetOp-SG.

ماهواره Pléiades

Pléiades 1A و Pléiades 1B به عنوان یک مجموعه در یک مدار یکسان با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه داده جمع‌آوری می‌کنند. این ماهواره های دوقلو تصاویر اپتیکی با رزولوشن مکانی بسیار بالا ارائه می‌کند و قابلیت بازبینی روزانه را برای هر نقطه‌ای از جهان ارائه می‌دهند. حداکثر ظرفیت جمع‌آوری داده ۱ میلیون کیلومتر مربع در هر روز، برای هر ماهواره است.

ماهواره SPOT 6/7

با تولد ماهواره های SPOT 6/7، سری اسپات وارد دوران جدیدی از تحول شد. این دو ماهواره، مجموعه‌ای از ماهواره های مشاهدات زمینی هستند که ظرفیت جمع‌آوری داده و سهولت دسترسی به داده ها را افزایش می‌دهند. SPOT 6/7 به کاربران تعدادی از پیشرفت‌های کلیدی زیر را نمایش می‌دهند:

1. محصولات رنگ واقعی با رزولوشن ۱/۵ متری
2. پوشش چند ساله از کل زمین
3. بازبینی روزانه از جهان
4. پوشش ۶ میلیون کیلومتر مربعی در هر روز

SPOT 6/7 با گارانتی ۱۰ ساله، تداوم خدمات داده با کیفیت بالا را تا سال ۲۰۲۴ تضمین می‌کنند.

ماهواره TerraSAR-X

TerraSAR-X و TanDEM-X، تصاویر راداری رزولوشن بالا را مستقل از شرایط آب و هوایی اخذ می‌کنند. این دو ماهواره دارای یک دقت هندسی منحصر به فرد هستند که با هیچ سنسور ماهواره ای دیگری قابل مقایسه نیستند. با افزودن PAZ در آینده، این سه ماهواره در یک مجموعه فعالیت خواهند کرد که این مجموعه زمان بازبینی بهینه، پوشش بیشتر و خدمات بهتر را ارائه خواهند داد.

شرکت Planet(پلنت)

شرکت پلنت، (سابقا با نام Cosmogia)، یک شرکت خصوصی اخذ تصویر برای مشاهدات زمینی است که در سانفرانسیسکو، آمریکا واقع شده است. این شرکت ماهواره های Triple-CubeSat را به نام Doves طراحی و ارسال کرده است. هر ماهواره مشاهدات زمینی Dove به طور مداوم زمین را اسکن کرده و پس از گذر از یک ایستگاه زمینی اطلاعات را ارسال می‌کند.

مجموعه ماهواره ای Doves تصاویر اپتیکی از زمین با رزولوشن ۳-۵ متری فراهم می‌کنند. دسترسی به تصاویر جمع‌آوری شده توسط Doves است. این ماهواره اطلاعات مربوط برای نظارت آب و هوایی، پیش‌بینی عملکرد محصولات کشاورزی، برنامه‌ریزی شهری و مطالعه فجایع را مرتبا به‌روز می‌کند.

با در اختیار گرفتن BlackBridge در ماه ژانویه سال ۲۰۱۵، ماهواره های پلنت در  مدار به ۸۷ تا Dove و ۵ ماهواره RapidEye رسید. در سال ۲۰۱۷، پلنت ماهواره دیگری را به نام ۸۸ Dove راه‌اندازی کرد. در سال ۲۰۱۷، گوگل شرکت فرعی خود، Terra Bella و مجموع ماهواره ای SkySat را به Planet فروخت.