Мультиспектральный имиджер- поляриметр космического проекта «Аерозоль-UA»

Синявский, ИИ, Иванов, ЮС, Сосонкин, МГ, Милиневский, ГП, Кошман, ГВ
Косм. наука технол. 2018, 24 ;(3):23-32
https://doi.org/10.15407/knit2018.03.023
Язык публикации: Украинский
Аннотация: 
Pассмотрен процесс создания мультиспектрального имиджера-поляриметра (МСИП), как одного из инструментов космического проекта «Аэрозоль-UA». Назначением поляриметра МСИП является изучение глобального распределения физических свойств аэрозольных частиц и облачных образований в атмосфере Земли по измерениям поляризационных и спектральных характеристик рассеянного солнечного излучения. Рассмотрены основные характеристики МСИП, необходимые для проведения эксперимента, предложено построение оптической схемы каналов поляриметра, которая позволяет определять линейную поляризацию излучения и проводить фотометрические измерения. Приведены результаты испытания экспериментального образца одного из оптических каналов имиджера-поляриметра и проведения и анализ его характеристик.
Ключевые слова: аэрозоли, изображающий поляриметр, космический эксперимент
References: 
1. Vidmachenko A. P., Ivanov Yu. S., Syniavskyi I. I. The development of the imaging polarimeter’s polarizer on the basis of the polarizing film. Kosm. nauka tehnol., 21 (4), 19—23 (2015) [in Ukrainian ].
2. Syniavskyi I. I., Milinevsky G. P., Ivanov Yu. S., Sosonkin M. H., Danylevsky V. O., Rozenbush V. K., Bovchalyuk A. P., Lukenyuk A. A., Shymkiv A. P., Mischenko M. I. Methodology, hardware implementation, and validation of satellite remote sensing of atmospheric aerosols: first results of the AEROSOL-UA space experiment development. Kosm. nauka tekhnol., 21 (3), 9—17 (2015) [in Ukrainian].
3. Sljusarev G. G. Design of optical system. Leningrad: Mashinostroenie, 640 p. (1975) [in Russian ].
4. Smerdov E. I., Vajsero M. V., Dobrushyna M. G., Kavun V. V. [Features of the integration of the «YuzhSat» microsatellite platform with various types of payload. 17th Ukrainian Conference on Space Research: Abstracts, P. 145 (Odesa, 2017) [in Russian].
5. Alexandrov M. D., Cairns B., Mishchenko M. I. Rainbow Fourier transform. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer110, 402—408 (2009).
6. Bréon F. M., Goloub P. Cloud droplet effective radius from spaceborne polarization measurements. Geophys. Res. Lett., 25, 1879—1882 (1998).
7. Dubovik O., Herman M., Holdak A., Lapyonok T., Tanr D., Deuzé J. L., Ducos F., Sinyuk A., Lopatin A. Statistically optimized inversion algorithm for enhanced retrieval of aerosol properties from spectral multiangle polarimetric satellite observations. Atmos. Meas. Tech., 4, 975—1018 (2011).
8. Dubovik O., Lapyonok T., Litvinov P., Herman M., Fuertes D., Ducos F., Torres B., Derimian Y., Huang X., Lopatin A., Chaikovsky A., Aspetsberger M., Federspiel C. GRASP: a versatile algorithm for characterizing the atmosphere. SPIE Vol. Newsroom (2014).
doi:10.1117/2.1201408.005558
9. Hansen J., Rossow W., Carlson B., Lacis A., Travis L., Del Genio A., Fung I., Cairns B., Mishchenko M., Sato M. Low cost long term monitoring of global climate forcings and feedbacks. Climatic Change31, 247—271 (1995).
10. Kokhanovsky A. A., Davis A. B., Cairns B., Dubovik O., Hasekamp O. P., Sano I., Mukai S., Rozanov V. V., Litvinov P., Lapyonok T., Kolomiets I. S., Oberemok Y. A., Savenkov S., Martin W., Wasilewski A., Di Noia A., Stap F. A., Rietjens J., Munro R. Space-based remote sensing of atmospheric aerosols: The multi-angle spectro-polarimetric frontier. Earth-Sci. Rev., 145, 85—116 (2015).
11. Llull P., Myhre G., Pau S. Lens array Stokes imaging polarimeter. Meas. Sci. Technol., 22, 065901 (2011).
12. Milinevsky G., Yatskiv Ya., Degtyaryov O., Syniavskyi I., Mishchenko M., Rosenbush, V., Ivanov Yu., Makarov A., Bovchaliuk A., Danylevsky V., Sosonkin M., Moskalov S., Bovchaliuk V., Lukenyuk A., Shymkiv A., Udodov E. New satellite project Aerosol-UA: Remote sensing of aerosols in the terrestrial atmosphere. Acta Astronautica, 123, 292—300 (2016).
13. Mishchenko M. I., Cairns B., Kopp G., Schueler C. F., Fafaul B. A., Hansen J. E., Hooker R. J., Itchkawich T., Maring H. B., Travis L. D. Accurate monitoring of terrestrial aerosols and total solar irradiance: introducing the Glory Mission. Bull. Amer. Meteorological Soc., 88, 677—691 (2007).
14. Mishchenko M. I., Geogdzhayev I. V., Liu L., Lacis А., Cairns B., Travis L. Toward unified satellite climatology of aerosol properties: what do fully compatible MODIS and MISR aerosol pixels tell us?. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer., 110, 402—408 (2009).
15. Mu T., Zhang C., and Liang R. Demonstration of a snapshot full-Stokes division-of-aperture imaging
polarimeter using Wollaston prism array. J. Opt., 17 (12), 125708 (2015).
16. Mu T., Zhang C., Li Q., and Liang R. Error analysis of single-snapshot full-Stokes division-of-aperture imaging polarimeters. Opt. Express23, 10822—10835 (2015).
17. Oliva E. Wedged double Wollaston, a device for single shot polarimetric measurements. Astron. and Astrophys. Suppl. Ser., 123 (3), 589—592 (1997).
18. Perreault J. D. Triple. Wollaston-prism complete-Stokes imaging polarimeter. Opt. Lett., 38 (19), 3874—3877 (2013).
19. Pezzaniti J. L., Chenault D. B. A division of aperture MWIR imaging polarimeter. Proc. SPIE, 5888, 58880V (2005).
20. Sinyavskii I.I., Ivanov Yu. S., Vid’machenko A. P. Concept of the construction of the optical setup of a panoramic Stokes polarimeter for small telescopes. J. Opt. Technol., 80 (9), 545—548 (2013).
21. Tanré D., Bréon F. M., Deuzé J. L., Dubovik O., Ducos F., François P., Goloub P., Herman M., Lifermann A., Waquet F. Remote sensing of aerosols by using polarized, directional and spectral measurements within the A-Train: the PARASOL mission. Atmos. Meas. Technol., 4, 1383—1395 (2011).
22. Torres B., Dubovik O., Fuertes D., Schuster G., Cachorro V. E., Lapyonok T., Goloub P., Blarel L., Barreto A., Mallet M., Toledano C., Tanré D. Advanced characterization of aerosol size properties from measurements of spectral optical depth using the GRASP algorithm. Atmos. Meas. Technol., 10, 3743—3781 (2017).
23. Tyo J. S., Goldstein D. L., Chenault D. B., Shaw J. A. Review of passive imaging polarimetry for remote sensing applications. Appl. Opt., 45(22), 5453—5469 (2006).