يوجد في قلب مهمة IPERLITE جهاز استشعار فائق الطيف طورته شركة imec، وهو نتيجة مسار بحث وتطوير متعدد السنوات مدعوم من وكالة الفضاء الأوروبية شارك فيه العديد من الشركاء البلجيكيين والبناء بشكل أكبر على مشاريع CHIEM وCSIMBA السابقة.
وبدلاً من العمل كقمر صناعي تشغيلي، يعمل IPERLITE بمثابة قاعدة اختبار – لزيارة المواقع الزراعية وجمع البيانات الطيفية لتقييم أداء حمولته المبتكرة في ظل الظروف المدارية الحقيقية.
تساهم IPERLITE في موجة متنامية من المهام الطيفية الفائقة المدمجة التي تهدف إلى إضفاء الطابع الديمقراطي على الوصول إلى البيانات الطيفية، واستكمال البرامج المؤسسية الأكبر مثل الرنين و إس بي جي، وتمهيد الطريق للأبراج المستقبلية.
تم تصنيع المستشعر عن طريق الإيداع المباشر لـ 154 مرشحًا لتداخل الأغشية الرقيقة ضيقة النطاق على كاشف CMOS بدقة 4096 × 3076 بكسل.
تمتد هذه المرشحات في نطاق 470-900 نانومتر مع دقة طيفية تصل إلى 5 نانومتر، مما يتيح تصويرًا تفصيليًا عبر الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة.
يتم التقاط كل نطاق طيفي بواسطة 12 خط TDI (تكامل تأخير الوقت)، مما يعزز بشكل كبير نسبة الإشارة إلى الضوضاء ودقة قياس الإشعاع.
لتعزيز تعدد الاستخدامات، يشتمل المستشعر على منطقتين بانكروماتيتين – مناطق لا تحتوي على مرشحات طيفية تجمع الضوء كامل الطيف. تسمح هذه المناطق بأوقات تعرض أقصر وصور أكثر وضوحًا. عند دمجها مع البيانات الطيفية الفائقة، فإنها تعمل على تحسين جودة الصورة الإجمالية والتفاصيل المكانية.
رقاقة Imec فائقة الطيف على متن مهمة IPERLITE: تم وضع 154 مرشحًا للتداخل ذو الأغشية الرقيقة ذات النطاق الضيق مباشرة على كاشف CMOS بدقة 34096 × 3076 بكسل. يعمل 12 خط TDI لكل نطاق طيفي على تعزيز وضوح الإشارة، بينما تعمل المناطق البانكروماتية على زيادة حدة الصور فوق الطيفية وإثرائها.
بالمقارنة مع التصميمات السابقة بدقة 2 ميجابكسل، يعمل هذا المستشعر الأكبر بدقة 12 ميجابكسل على مضاعفة العرض لكل إطار وكمية خطوط TDI الرقمية لكل نطاق. علاوة على ذلك، فهو يقدم بنية هجينة توازن بين الدقة الطيفية وكفاءة التصوير.
على هذا النحو، ستصبح أقوى شريحة مستشعر صورة فائقة الطيفية في الفضاء. إنه عامل تمكين رئيسي لمهمات الأقمار الصناعية الصغيرة التي تهدف إلى تقديم بيانات مراقبة الأرض القابلة للتنفيذ دون المساس بالجودة.
أدى البحث والتطوير المستمر لشركة Imec في مجال التصوير الطيفي على الرقاقة إلى توسيع محفظة تكنولوجيا مرشح الأغشية الرقيقة مع تحسين خصائص المرشح والتطبيق على منصات الكشف الجديدة التي تغطي نطاقًا طيفيًا أوسع – بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة – مما يفتح فرصًا جديدة للمهام والتطبيقات الفضائية المتقدمة.
المهم أن نذكر هو مستشعر Linescan LS96 VNIR. يحتوي على بنك مرشح على الرقاقة يعتمد على الخط، ويتميز بنطاق طيفي أوسع (450-900 نانومتر)، وحساسية عالية وموحدة للضوء وكمية مضاعفة من خطوط الكاشف لكل نطاق طيفي مما يتيح TDI الرقمي.
تضمن تقنية المعالجة المُحسّنة تباينًا منخفضًا جدًا بين أجهزة الاستشعار مما يجعل هذه المستشعرات مثالية للاستخدام داخل مجموعات الأقمار الصناعية. إلى جانب هذا التطور الجديد في أجهزة الاستشعار المستندة إلى CMOS، تقوم شركة imec أيضًا بتطوير أجهزة استشعار طيفية تعتمد على أجهزة تصوير InGaAs وMCT، للأطوال الموجية من 900 إلى 1700 ومن 1700 إلى 2500 نانومتر على التوالي.
تعد مهمة IPERLITE نتيجة للتعاون الوثيق بين العديد من رواد تكنولوجيا الفضاء البلجيكيين.
على الأرض، فيتو يقود تطوير الجزء الأرضي لبيانات الحمولة النافعة (PDGS)، ويوفر خدمات معايرة الصور والتحقق من صحتها ومعالجتها التي تحول البيانات الأولية إلى رؤى قابلة للتنفيذ للمستخدمين النهائيين.
تم بناء القمر الصناعي نفسه على منصة VSP-150 من شركة Aerospacelab، وهي حافلة متعددة الاستخدامات وعالية الأداء مصممة لمهام المدار الأرضي المنخفض.
قامت AMOS بتطوير نظام التصوير الفائق الطيفي المتقدم – CSIMBA – الذي يتميز ببصريات مدمجة وعالية الدقة مصممة خصيصًا للأرض
ساهمت شركة DELATEC بالإلكترونيات وأنظمة القراءة الموجودة على متن الطائرة، بما في ذلك بنية تكامل تأخير الوقت الرقمي (TDI) المكونة من 12 مرحلة والتي تعمل على تحسين جودة الإشارة بشكل كبير.
ويشكل هؤلاء الشركاء معًا نظامًا بيئيًا بلجيكيًا بالكامل تدعمه وكالة الفضاء الأوروبية وBELSPO، مما يدل على القيادة المتنامية للبلاد في المهام الفضائية المدمجة عالية التأثير.
تدعو Imec صانعي الأقمار الصناعية ومطوري الحمولة إلى المشاركة في إنشاء مكونات من الدرجة الفضائية من الجيل التالي – مصممة ومدمجة ومصممة للعمل في البيئات المدارية القاسية.
تقدم شركة Imec تطويرًا مخصصًا لأجهزة التصوير فائقة الطيف، والإلكترونيات المقواة بالإشعاع، والدوائر الضوئية لحمولات الأقمار الصناعية، مما يدعم الرحلة الكاملة من التصميم إلى الأجهزة الجاهزة للطيران.
بفضل خبرتها في تكنولوجيا ترشيح الأغشية الرقيقة على الرقاقة، ومعالجة البيانات على متن الطائرة، والتأهيل الفضائي، تساعد شركة imec في تسريع الابتكار في مراقبة الأرض، والاتصالات، والمهام العلمية.
