위성은 어떻게 이미지를 캡처합니까?
답변
그것은 그들이 원하는 이미지에 달려 있습니다.
우리는 빛을 가시광선, UV, 적외선, 라디오 등으로 생각하지만 실제로는 연속체입니다. 모든 것이 물질 주위를 날아다니는 광자일 뿐이며, 차이점은 광자에 얼마나 많은 에너지가 있는지의 차이일 뿐입니다. 디지털 카메라에는 카메라에 닿는 가시 광선 광자를 감지하는 센서가 있습니다. UV, 적외선, 라디오 및 나머지를 감지하는 다른 센서가 있습니다. 자동차의 라디오 안테나를 지금 방송 중인 모든 것을 "사진"으로 찍는 것으로 생각할 수 있습니다.
위성도 마찬가지입니다. 그들은 날아갈 때 광자를 포착하는 센서를 가지고 있습니다. 지구 이미지를 원하는 경우 디지털 카메라에 있는 것과 거의 같은 센서를 사용하고 일반 디지털 사진을 찍을 것입니다. 폭발하는 별이나 수백만 마일 떨어진 성운을 보고 싶다면 일반적으로 가시광선뿐만 아니라 광범위한 파장과 에너지 수준을 보기 위해 다양한 센서를 사용합니다.
보고 싶은 것이 가시광선을 많이 내지 않거나 빛이 차단되는 경우가 있기 때문에 중요합니다. 예를 들어 성운을 볼 때 내부에 숨겨져 있을 수 있는 별의 가시광선을 차단하는 공간에 먼지 구름이 있지만 xray는 구름을 통과할 수 있으므로 어쨌든 과학자들은 별을 볼 수 있습니다.
우주에서 보는 대부분의 사진은 실제로 우주로 나가서 사물을 보았을 때의 모습이 아닙니다. 보통 우리가 보는 것은 허블망원경 사진처럼 가시광선과 비가시광선을 합성한 합성영상으로, 영상에 보이지 않는 스펙트럼을 밝은 색으로 더한 것이다. 그것은 매우 아름다운 사진을 만들어내지만 아마도 실제와 다를 것입니다!
그러나 그것은 공간입니다. 지구의 사진을 찍는 위성은 보통 디지털 카메라와 마찬가지로 그냥 사진을 찍는 것입니다. 때때로 그들은 적외선을 할 것입니다, 시력 유형 사진 일 수도 있지만 대부분은 일반 사진입니다.
요즘에는 일반적으로 CCD 카메라를 사용합니다. 기본적으로 스마트폰이나 디지털 카메라에 사용되는 것과 동일한 기술입니다. 결과는 전파를 사용하여 지구로 전송되는 디지털 이미지입니다.
CCD 기술이 아직 존재하지 않았던 우주비행 초기에는 TV 카메라나 아날로그 사진 또는 필름 카메라를 사용했습니다. 전자는 케이블이 없던 시절에 방송되던 TV처럼 라디오를 사용하여 전송할 수 있는 아날로그 전기 신호를 출력합니다.
후자는 조금 더 복잡합니다. 물리적 물체인 사진 건판에 이미지가 생성됩니다. 또한 이미지를 영구적으로 만드는 데 사용되는 화학 공정을 개발해야 합니다. 따라서 전파를 사용하여 지구로 직접 보낼 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 다양한 기술이 사용되었습니다.
- 방열판이 있는 우주선 내부에 카메라를 두고 사진을 찍으면 궤도를 이탈하여 우주선에 착륙합니다. 초기 소련 스파이 위성은 이 기술을 사용했습니다: 제니트(위성) - Wikipedia
- 우주선의 일부로 작은 재진입 캡슐을 가지고 사진을 찍으면 필름을 캡슐에 보관하고 캡슐을 다시 지구로 보냅니다. 일부 초기 미국 스파이 위성은 이 기술을 사용했습니다. 코로나(위성) - Wikipedia
- 온보드 사진 현상 연구실에서 사진을 현상한 다음 이미지 스캐너를 사용하여 이 사진을 스캔하여 전기 신호로 변환하고 이 신호를 전파를 사용하여 지구로 다시 보냅니다. 현대 CCD 사진과 같습니다. 이 기술은 아폴로 달 착륙을 준비하기 위해 달을 매핑한 달 궤도선 임무에서 사용되었습니다. 달 궤도선 프로그램 - Wikipedia