Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean
હાયપરસ્પેક્ટ્રલ ઇમેજર ફોર ધ કોસ્ટલ ઓશન (HICO) એક હાયપરસ્પેક્ટ્રલ અર્થ ઓબ્ઝર્વેશન સેન્સર હતું જે 2009 થી 2014 સુધી ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન (ISS) પર કાર્યરત હતું. એચ. આઈ. સી. ઓ. એ આઇ. એસ. એસ. માંથી પૃથ્વીની સપાટીની અતિસંવેદનશીલ ઉપગ્રહ છબીઓ એકત્રિત કરી હતી. એચ. આઈ. સી. ઓ. એ મહાસાગરોના હાયપરસ્પેક્ટ્રલ ઇમેજિંગ માટે, ખાસ કરીને ઓપ્ટિકલી જટિલ દરિયાકાંઠાના પાણી માટે પાથફાઇન્ડર અથવા પ્રૂફ-ઓફ-કન્સેપ્ટ મિશન હતું. HICO દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવેલ ડેટાસેટ ભવિષ્યના PACE જેવા હાઇપરસ્પેક્ટ્રલ ઉપગ્રહ મિશન માટે એક ઉદાહરણ ડેટાસેટ તરીકે કામ કરે છે. એચ. આઈ. સી. ઓ. ને અલગ માનવરહિત ઉપગ્રહ મંચ (એટલે કે, એક્વા અને ટેરા ઉપગ્રહો પર માઉન્ટ થયેલ મોડિસ સેન્સર અને ઓર્બવ્યૂ-2 ઉર્ફે સીસ્ટાર ઉપગ્રહ પર માઉન્ટ થયેલ સીવાઇએફએસથી અલગ) ને બદલે સીધા આઇએસએસ પર માઉન્ટ કરવામાં આવ્યું હતું. જેમ કે, HICO ને ISS ના દિવસના ભ્રમણકક્ષાના માર્ગ સાથે સુમેળમાં ચોક્કસ પ્રદેશોની છબીઓ એકત્રિત કરવાનું કામ સોંપવામાં આવ્યું હતું. વધુમાં, તેના ડેટા રેકોર્ડમાં સ્પેસવોક અને ડોકીંગ જેવા આઇ. એસ. એસ. પર કાર્યરત કાર્યો માટે સમયસર કેટલાક અંતર હોઈ શકે છે. HICO નો ઇતિહાસ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઓફિસ ઓફ નેવલ રિસર્ચ દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યો હતો. આ સેન્સર 10 સપ્ટેમ્બર, 2009ના રોજ જાપાનના તનેગાશિમા સ્પેસ સેન્ટરથી H-2B-304 રોકેટ (HTV-1 ટ્રાન્સફર વાહન સહિત) પર ISS માટે પેલોડ તરીકે લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. તેને 24 સપ્ટેમ્બર, 2009ના રોજ બે એક્સપિડિશન-20 ઇજનેરો, ઇ. એસ. એ. અવકાશયાત્રી ફ્રેન્ક ડી વિન્ને અને નાસાના અવકાશયાત્રી નિકોલ સ્ટોટ દ્વારા આઇ. એસ. એસ. ની કિબો લેબોરેટરી (જાપાનીઝ કિબો કોમ્પ્લેક્સ) ની જાપાનીઝ એક્સપેરિમેન્ટ મોડ્યુલ એક્સપોઝ્ડ ફેસિલિટી પર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. એચ. આઈ. સી. ઓ. ને આર. એ. આઈ. ડી. એસ./રિમોટ એટમોસ્ફેરિક અને આયનોસ્ફેરિક ડિટેક્શન સિસ્ટમ સાથે એક સાથે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતુંઃ આ બંને સિસ્ટમોને એકસાથે "એચ. આઈ. સી. ઓ. અને આર. એ. આઈ. ડી. એસ. પ્રયોગ પેલોડ (એચ. આર. ઈ. પી. અથવા એચ. આર. ઈ. પી.-આર. એ. આઈ. ડી. એસ.)" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એચ. આઈ. સી. ઓ. એ તેના કાર્યકારી જીવનકાળ દરમિયાન 10,000 થી વધુ છબીઓ એકત્રિત કરી હતી. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ઓફિસ ઓફ નેવલ રિસર્ચ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ડિફેન્સ અને બાદમાં ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પ્રોગ્રામ તરફથી નાણાકીય સહાય મળી હતી. 2013 ના ઉનાળામાં HICO ડેટા જાહેરમાં ઉપલબ્ધ બન્યો અને આજે પણ મુક્તપણે સુલભ છે. HICO એ સપ્ટેમ્બર 2014 માં ડેટા એકત્રિત કરવાનું બંધ કરી દીધું હતું જ્યારે સૌર જ્વાળાથી કિરણોત્સર્ગથી તેના કમ્પ્યુટરને નુકસાન થયું હતું. કમ્પ્યુટરને પુનઃપ્રારંભ કરવાના પ્રયાસો અસફળ રહ્યા હતા. છેલ્લી છબી તારીખ અને કામગીરીનો સત્તાવાર અંત 13 સપ્ટેમ્બર, 2014 હતો. તેના જીવનકાળના અંત પછી, એચ. આઈ. સી. ઓ. અને રેઇડ્સ એક્સપેરિમેન્ટ પેલોડ (એચ. આર. ઈ. પી.) ને 3 ઓગસ્ટ, 2018ના રોજ સ્પેસએક્સ સી. આર. એસ.-15 ડ્રેગન સ્પેસ કેપ્સ્યૂલ પર તેના જુલાઈ-ઓગસ્ટ 2018ના પુનઃપૂર્તી મિશન પછી આઇ. એસ. એસ. માંથી દૂર કરવામાં આવ્યું હતું. ફરીથી પ્રવેશ દરમિયાન ડ્રેગનનો ટ્રંક વિભાગ બળી ગયો હતો, જેમાં HICO સાધન અને અન્ય સામગ્રીઓનો નિકાલ કરવામાં આવ્યો હતો. એચ. આઈ. સી. ઓ. ને ઉતારતી ફ્લાઇટ ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાતા ડ્રેગન કેપ્સ્યૂલ સાથે ચોથી રાઉન્ડ-ટ્રીપ કાર્ગો ફ્લાઇટ હતી. તકનીકી સ્પષ્ટીકરણો અને ડેટા ઉત્પાદનો સ્પેક્ટ્રલ કવરેજ અને રિઝોલ્યુશન HICO 5,7 nm સ્પેક્ટ્રલ રિઝોલ્યુશન (બેન્ડ કેન્દ્રો 5,7 nm સિવાય) પર આશરે 353 nm થી 1080 nm તરંગલંબાઇના 128 સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડનો ઉપયોગ કરે છે. વિશ્લેષણ માટે 400 એનએમથી ઓછી અને 900 એનએમથી વધુ તરંગલંબાઇના ડેટાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી; 400-900 એનએમ ડેટા ઉચ્ચ ગુણવત્તા ધરાવે છે. 10 એનએમ સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર 400 થી 745 એનએમ તરંગલંબાઇ પર લાગુ થાય છે અને 20 એનએમ ફિલ્ટર 746 થી 900 એનએમ તરંગલંબાઇ પર લાગુ થાય છે. અવકાશી આવરણ અને રીઝોલ્યુશન HICO પિક્સેલ્સ અવકાશી રીઝોલ્યુશનમાં આશરે 90 મીટર હોય છે. દરેક સંપૂર્ણ દ્રશ્ય આશરે 42 બાય 192 કિમીના લંબચોરસને આવરી લે છે (ઊંચાઈ અને ખૂણા સાથે બદલાય છે). પૃથ્વીના ઉચ્ચ અક્ષાંશ પ્રદેશો આવરી લેવામાં આવતા નથી. આઇએસએસ દરરોજ આશરે સોળ 90-મિનિટની ભ્રમણકક્ષાઓ પૂર્ણ કરે છે, અને ભ્રમણકક્ષા માટેના માર્ગનું સ્થાન પશ્ચિમ તરફ જાય છે કારણ કે પૃથ્વી ફરે છે. આઇએસએસ ભ્રમણકક્ષા દર ત્રણ દિવસે જમીન પરના સમાન વિસ્તાર પર નજર રાખે છે, જેમાં રાત્રિના ઓવરપાસનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, HICO ઇમેજિંગ ભ્રમણકક્ષા દીઠ માત્ર એક જ દ્રશ્ય એકત્રિત કરવા માટે મર્યાદિત હતું, જેના પરિણામે દરરોજ લગભગ સાતથી આઠ દિવસના દ્રશ્યો જોવા મળતા હતા, જે ઘણીવાર સમગ્ર વિશ્વમાં અવકાશી રીતે વિખેરાયેલા હતા. રેડિયોમેટ્રિક રિઝોલ્યુશન HICO ડેટા પાણી-પ્રવેશ તરંગલંબાઇ માટે 200-થી-1 કરતા વધુનો સંકેત-થી-અવાજ ગુણોત્તર ધરાવે છે અને 5 ટકા આલ્બેડો ધારે છે. સેન્સરમાં વાદળી તરંગલંબાઇમાં ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને પાણીમાં પ્રવેશતા તરંગલંબાઇનું સંપૂર્ણ આવરણ હતું. કામચલાઉ કવરેજ અને રિઝોલ્યુશન HICO એ 25 સપ્ટેમ્બર, 2009 થી 13 સપ્ટેમ્બર, 2014 સુધી ઉપગ્રહ છબીઓ એકત્રિત કરી હતી. દરરોજ મહત્તમ આઠ દિવસના દ્રશ્યો એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. કોઈપણ ચોક્કસ દરિયાકાંઠાના પ્રદેશમાં જ્યાં દ્રશ્યોની છબી લેવામાં આવી હતી, ત્યાં અસ્થાયી રિઝોલ્યુશન અસ્પષ્ટ છે. ઉદાહરણ તરીકે, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના પૂર્વ કિનારે ચેઝપીક ખાડી પર, સમગ્ર 5 વર્ષના મિશનમાં 101 દ્રશ્યો એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, અને કેલેન્ડર વર્ષ 2012 દરમિયાન 16 દ્રશ્યોની છબી લેવામાં આવી હતી. ડેટા પ્રોડક્ટ્સ HICO ડેટાસેટ્સ, અન્ય હાયપરસ્પેક્ટ્રલ સેટેલાઇટ ડેટાસેટ્સની જેમ, ડેટા વોલ્યુમની દ્રષ્ટિએ મોટા છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક HICO દ્રશ્ય માટે 120 MB થી 700 MB ની ડિસ્ક જગ્યાની જરૂર પડે છે (બંધારણ અને સંકોચનના આધારે). ડેટા નાસા ઓશન કલર વેબ પરથી એચ. ડી. એફ. ફાઇલ ફોર્મેટમાં (નેટસી. ડી. એફ. ની જેમ) ઉપલબ્ધ છે. સમાન સેન્સર જર્મન એરોસ્પેસ સેન્ટર (DLR) અર્થ સેન્સિંગ ઇમેજિંગ સ્પેક્ટ્રોમીટર (DESIS), જે આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ મથક પર સ્થાપિત થયેલ છે. આ સેન્સર HICO સાથે સૌથી વધુ તુલનાત્મક છે કારણ કે તે હાઇપરસ્પેક્ટ્રલ છે અને ISS પર માઉન્ટ થયેલ છે. અન્ય હાઇપરસ્પેક્ટ્રલ સેટેલાઇટ સેન્સર્સ (આંશિક સૂચિ) હાયપરિયન, 2000 કોમ્પેક્ટ હાઈ રિઝોલ્યુશન ઇમેજિંગ સ્પેક્ટ્રોમીટર (CHRIS) માં અર્થ ઓબ્ઝર્વિંગ-1 (EO-1) અવકાશયાન પર, 2001 માં PROBA-1 પર 2002 થી 2012 સુધી ENVISAT પર વાતાવરણીય ચાર્ટોગ્રાફી (SCIAMACHY) માટે સ્કેનિંગ ઇમેજિંગ એબ્સોર્પ્શન સ્પેક્ટ્રોમીટર (PRISMA) પર લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. ટોટલ એન્ડ સ્પેક્ટ્રલ સોલર ઇરેડિયન્સ સેન્સર 1 (ટીએસઆઈએસ-1), જે 2013માં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. SAGE III, 2017 માં સ્થાપિત. લાઈટનિંગ ઇમેજિંગ સેન્સર (એલઆઇએસ), 2017 માં સ્થાપિત. ગ્લોબલ ઇકોસિસ્ટમ ડાયનેમિક્સ ઇન્વેસ્ટિગેશન (GEDI) ફુલ-વેવફોર્મ LIDAR, 2018 માં સ્થાપિત. ઇકોસિસ્ટમ સ્પેસબોર્ન થર્મલ રેડિયોમીટર એક્સપેરિમેન્ટ ઓન સ્પેસ સ્ટેશન (ઇકોસ્ટ્રેસ) ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ, જે 2018માં HICOને ઉતારેલા મિશન પર ISSને પહોંચાડવામાં આવ્યું હતું. ઓર્બિટિંગ કાર્બન ઓબ્ઝર્વેટરી 3 (ઓ. સી. ઓ.-3), 2019માં સ્થાપિત. એપ્લિકેશન્સ સામાન્ય રીતે ફાયટોપ્લાંકટન ઇકોલોજી, જેમ કે સમુદ્રના પ્રદેશમાં કયા પ્રકારનાં ફાયટોપ્લાંકટન તેમના રંગદ્રવ્યોની સહી અને તે રંગદ્રવ્યો શોષી લે છે તે પ્રકાશના રંગોના આધારે હાજર છે. મોટી માત્રામાં ખીલતા ચોક્કસ પ્રકારના પ્લાન્કટોન દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશની અનન્ય તરંગલંબાઇને ઓળખીને હાનિકારક શેવાળના મોર (એચ. એ. બી.) ની શોધ. ઉદાહરણ તરીકે, HICO છબીનો ઉપયોગ અંતર્દેશીય પાણીમાં (જેમ કે લેક એરી અને પિન્ટો લેક, કેલિફોર્નિયા અને લોંગ આઇલેન્ડ સાઉન્ડમાં સિલિયેટ મેસોડિનિયમ રુબ્રમના મોર) સાયનોબેક્ટેરિયાના મોરની શોધમાં કરવામાં આવ્યો છે. છીછરા પાણીના બાથમીટરીનું મેપિંગ. દરિયાકાંઠાના પાણીમાં ઓગળેલા દ્રવ્ય ફોટોકેમિસ્ટ્રી. ક્લોરોફિલ-એ અને સસ્પેન્ડેડ પાર્ટિકુલેટ મેટર જેવા ચલ સહિત પાણીની ગુણવત્તાનું નિરીક્ષણ. ભૂપ્રદેશ, વનસ્પતિનો પ્રકાર અને તળિયાના પ્રકારનો નકશો. એપ્રિલ 2010માં ડીપવોટર હોરાઇઝન ઓઇલ સ્પિલની લાક્ષણિકતા, જેમાં વિસ્ફોટ સ્થળોની આસપાસના વિસ્તારમાંથી અને નજીકના ભેજવાળી જમીનમાંથી બિનપ્રદૂષિત પાણી, તેલ-પાણીના મિશ્રણ અને પ્રવાહી મિશ્રણવાળા તેલના તારોને ઓળખવા માટે છબીઓ એકત્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. પૃથ્વી નિરીક્ષણ ઉપગ્રહ હાયપરસ્પેક્ટ્રલ ઇમેજિંગ ઇમેજિંગ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન કિબો (આઇએસએસ મોડ્યુલ) ઓશન કલર પ્લાન્કટોન, એરોસોલ, ક્લાઉડ, ઓશન ઇકોસિસ્ટમ ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન પર વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સંદર્ભો બાહ્ય લિંક્સ નાસા ઓશન કલર વેબસાઇટ હાયપરસ્પેક્ટ્રલ ડેટા ફોર લેન્ડ એન્ડ કોસ્ટલ સિસ્ટમ્સ દ્વારા એચઆઇસીઓ ડેટા એક્સેસ, નાસા એઆરએસઈટી દ્વારા તાલીમ, જેમાં એચઆઇસીઓ ડેટાનો ઉપયોગ રિમોટ સેન્સિંગ સેટેલાઇટ ઇમેજિંગ સેન્સર્સ અર્થ સાયન્સ સ્પેસ સાયન્સ સેટેલાઇટ્સ નાસા પિગીબેક મિશન કોમ્પોનન્ટ્સ ઓફ ધ ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન અર્થ ઓબ્ઝર્વેશન સેટેલાઇટ સેન્સર્સ ઓશનોગ્રાફી કિબો (આઇએસએસ મોડ્યુલ)