Résolution maximale d'un satellite

[Garion]

Bonjour,

Edward Snowden a révélé vendredi dernier l'existence d'un réseau de satellite (SAURON : Semi-Autonomous Ultra-high-Resolution Orbital Network) qui surveillerait la surface de la terre et qui serait capable de prendre des photos avec une résolution de l'ordre du centimètre.

Je suis quand même un peu sceptique. Est-il vraiment possible de prendre des photos d'une telle précision à partir d'une orbite basse ?
Les perturbations atmosphériques ne rendent-elles pas cette précision impossible ?

Merci d'avance.
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[Svenn]

Si je calcule bien, en supposant que de tels satellites soient à 300 km d'altitude et en négligeant les perturbations liées à l'atmosphère, il faudrait que ces satellites aient une résolution 15 fois supérieure à celle d'Hubble. Je demande à voir.

[jacquolintégrateur]

Bonjour
1 cm à 300000 m, cela représente un angle de 3. 10^-8 rad.
En tablant sur une longueur d'onde moyenne de 500 nm (lumière jaune) l'ouverture de l'optique devrait être de l'ordre de: 5. 10^-7x10⁸ /3=17 m. On pourrait envisager de travailler en UV mais on serait vite limité par l'absorption atmosphérique. Il faut noter, toutefois, que l'ouverture requise (17m) pourrait être "lacunaire", ce qui diminuerait la luminosité (mais, dans ces conditions, ce n'est probablement pas trop gènant) mais ne modifierait pas le pouvoir séparateur et permettrait d'utiliser un système optique constitué par des éléments de dimensions limitées mais répartis sur un cercle de 17 m de diamètre. Bien sûr, à condition d'assurer la cohérence en phase des différents éléments. C'est, en somme, la technologie des télescopes du mont Paranal et autres.
Cordialement

[EauPure]

Bonjour,

Pour l'atmosphère peuvent ils utiliser l'optique adaptative ?
Leur nombre conquérant peut il aussi amélioré la résolution ?
Si elle sont assez proche ça fait des interféromètres et ça améliore la résolution comme pour les télescopes.

SAURON, ou le Semi-Autonomous Ultra-high-Resolution Orbital Network (réseau orbital semi-autonome à haute résolution, ndt), est composé de centaines de caméras en orbite basse qui peuvent distinguer des objets aussi petits qu’un centimètre en taille.

Il y a tellement de satellites dans ce réseau qu’ils sont capables de contrôler toute la surface habitée de la planète sans interruption. Selon les diapos que Snowden a partagées, prises de la présentation de SAURON par la NSA, chaque satellite-espion est relié à une banque de données qui peut enregistrer les images capturées indéfiniment.

SAURON est également une référence à un personnage maléfique de la trilogie de J.R.R. Tolkien "Le Seigneur des Anneaux", un démiurge du mal et de la discorde qui apparaît dans le monde comme un oeil unique, perpétuellement en recherche.

Snowden, qui avait l’air d’un homme qui n’a pas dormi depuis des semaines, a parlé avec des reporters d’Internet Chronicle dans un couloir de transit de l’aéroport moscovite Sheremetyevo. Presque en chuchotant, Snowden a dit, "C’est choquant que le gouvernement US s’approprie un symbolisme si maléfique pour un soi-disant système de sécurité comme celui-ci. Il y a peu de doutes que ce programme – je n’en prononcerai pas le nom ici – ne se préoccupe pas de la sécurité des citoyens, mais plutôt, qu’il s’agisse d’une tentative éhontée de prise de pouvoir pour l’intérêt du pouvoir."
http://globalepresse.com/2013/07/07/...la-nsa-sauron/

Je suis aussi choqué par le symbolisme du nom

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

J'avais aussi pensé à l'optique adaptative mais sans oser le dire (je ne sais pas si pour une installation sur un satellite si c'est faisable)

J'ai cherché des infos, mais on ne trouve que les annonces. Pas d'explication (ou du moins je n'ai pas trouvé).

[EauPure]

Il suffit d'avoir un point visible par le satellite dont il connait la luminosité et la forme pour remplacer l'étoile guide

En 1957, le physicien américain Robert B. Leighton de l’Institut de Technologie de la Californie parvient à réduire les distorsions d’image produites par l’atmosphère avec le télescope de 1,5 mètre de l’Observatoire du Mont Wilson, en Californie. Sa technique consiste à incliner plusieurs fois par seconde le miroir secondaire du télescope. Il obtient ainsi les meilleures images jamais réalisées de Jupiter et Saturne.

Toujours en 1957, le physicien soviétique Vladimir Pavlovich Linnik publie un article dans lequel il propose de diriger un laser vers le ciel et de faire le foyer dans la haute atmosphère de façon à faire réagir les molécules s’y trouvant pour générer une « étoile guide ».

Un système d’optique adaptative a besoin d’une « étoile guide » qui soit suffisamment brillante au voisinage de l’astre observé pour alimenter convenablement le senseur de front d’onde du télescope. Or, de telles étoiles ne se trouvent pas partout, d’où l’idée d’en générer une. La solution est révolutionnaire, mais par malheur elle ne sera connue de la communauté scientifique internationale qu’en 1992, au moment où l’on traduit en anglais l’article de Linnik.

http://astro-canada.ca/_fr/a2314.php

[toothpick-charlie]

ce n'est pas forcément utile d'avoir le centimètre non plus. Déjà d'en haut on ne peut pas lire les plaques d'immatriculation

[jacquolintégrateur]

Bonjour
L'optique adaptative peut parfaitement être utilisée. Cela nécessite seulement de disposer d'une source de caractéristiques connues (par exemple, ponctuelle. Les astronomes utilisent des "étoiles artificielles" créées en excitant les atomes de sodium, toujours présents dans la haute atmosphère, avec un laser). Ici, la source de calibration devrait se trouver sur le sol (de l'autre côté de l'atmosphère). Quant au système lui même, il requiert un miroir déformable (de dimensions modestes: il s'agit du miroir secondaire) susceptible d'être déformé en plusieurs centaines de points au moyens de micro-vérins pièzo-électriques ou à magnétostriction. Seulement l'optique adaptative ne peut pas améliorer la définition des images. Elle ne fait que rétablir la définition pure nominale du système optique en corrigeant les distorsions de phase créées par la turbulence atmosphèrique. La définition ne dépend que du rapport lambda/D de la longueur d'onde utilisée (lambda, de l'ordre de quelques centaines de nm pour le spectre visible) à l'ouverture du système optique (D en m).
Cordialement.

[Garion]

Merci pour les informations.

[Quintilio]

Bonsoir,

Ca me parait tout de même bizarre cette histoire.
En cherchant un peu sur internet, la seul source que j'ai trouvé aux peu de journaux français qui en on parlé vient de l'Internet Chronicle. L'article date du 5 juillet et aucun grand journal, français ou étranger, n'a repris la nouvelle depuis?
A moins que Snowden n'ai fait ces révélations directement à l'Internet Chronicle, j'ai quand même des doutes sur la véracité de l'info.

[WizardOfLinn]

Optique adaptative, mais surtout techniques de traitement d'image permettant de dépasser la limite de diffraction (superrésolution). On dispose de plus de flux que pour les images astronomiques, ce qui permet des traitements statistiques. Après, c'est une question de puissance de calcul.

[Deedee81]

Salut,

Merci pour les précisions sur l'optique adaptative.

C'est quand même bizarre l'absence d'info sur Sauron. Ce ne serait pas un hoax par hasard ? (même là dessus je n'ai rien trouvé)

[obi76]

Après discussion par MP, je laisse le sujet ouvert, la discussion concernant la résolution maximale atteignable étant tout ce qu'il y a de plus scientifique.

Cependant, aucun dérapage sur le projet Sauron, dont les sources sont contestables, ne sera accepté.

Pour la modération,

[Garion]

Optique adaptative, mais surtout techniques de traitement d'image permettant de dépasser la limite de diffraction (superrésolution). On dispose de plus de flux que pour les images astronomiques, ce qui permet des traitements statistiques. Après, c'est une question de puissance de calcul.

Quel est le principe pour arriver à dépasser la limite de la diffraction ? De croiser les informations de différentes images ? Et on arrive à quoi avec cette technique ? Doubler la résolution ? Plus ?

Merci d'avance.

[Moinsdewatt]

Bonjour,

Edward Snowden a révélé vendredi dernier l'existence d'un réseau de satellite (SAURON : Semi-Autonomous Ultra-high-Resolution Orbital Network) qui surveillerait la surface de la terre et qui serait capable de prendre des photos avec une résolution de l'ordre du centimètre.
.....

Source fiable demandée, SVP.

Jamais entendu parler de satellite de résolution de 1 cm dans Air&Cosmos.

[BBS07]

Bonjour
Le Mètre en résolution ça existe depuis au moins 10 ans même en IR.
Les optiques qui se déforment à l'aide de vérins aussi.
On sait également mettre des optiques en parallèle pour obtenir une résolution meilleure que ce que donne la théorie (distance, ouverture, longueur d'onde), et passer outre la diffraction, sachant que dans l'espace il n'y a pas de vibrations qui viennent entacher la résolution.
Un viseur Français sur un Hélicoptère Français est super performant actuellement.
Alors pourquoi ne pas envisager le cm dans l'espace?
J'ai pas mal travaillé sur des viseurs, je pense que c'est possible.
Par contre l'inimaginable pour moi est d'emmagasiner des images de la surface de la planète
Le faire sur un point sensible particulier serait déjà un petit exploit.

[EauPure]

ça fait 510 067 420 000 000 000 000 de pixel par image de la terre avec 1 cm² par pixel
soit 510 067 420 000 000 MégaPixel
en 24 bit
1,53 zettaoctet par image en bmp
0,612 zettaoctet en png compressé à 40%

à comparer avec le volumes des Big data

Le volume des données stockées aujourd’hui est en pleine expansion. Selon une étude IDC sponsorisée par EMC Gartner, les données numériques créées dans le monde seraient passées de 1,2 zettaoctets par an en 2010 à 1,8 zettaoctets en 2011, puis 2,8 zettaoctets en 2012 et s'élèveront à 40 zettaoctets en 2020. A titre d'exemple, Twitter génère à l’heure actuelle 7 teraoctets de données chaque jour et Facebook 10 teraoctets12.

Ce sont pourtant les installations scientifiques qui produisent le plus de données. De nombreux projets, de dimension pharaonique, sont ainsi en cours. Le radiotelescope “Square Kilometre Array” par exemple, produira 50 teraoctets de données analysées par jour, à un rythme de 7 000 teraoctets de donnée brutes par seconde13!

[EauPure]

Ensuite pour un filme on ne stocke que se qui bouge donc ça prendrait moins de place pour les image suivantes

[jacquolintégrateur]

Quel est le principe pour arriver à dépasser la limite de la diffraction ? De croiser les informations de différentes images ? Et on arrive à quoi avec cette technique ? Doubler la résolution ? Plus ?

Bonjour
L'image d'un point lumineux, dans quelque système optique que ce soit, si parfait soit-il, n'est pas un point mais une tache entourée de franges, dont la forme dépend du système optique considéré et, dont la largeur globale est donnée par la limite de diffraction, laquelle correspond, à peu près, à la largeur, à mi-hauteur, du lobe central. C'est "le pic d'Airy et la tache d'Airy", respectivement."L'hyper-résolution" consiste à analyser la forme de la tache d'Ayri et de se servir des résultats obtenus pour améliorer, au moins de façon statistique, la discrimination entre deux taches voisines correspondant à des points voisins de l'objet observé. Cette procédure est couramment utilisée en télécommunications, pour discriminer les signaux de deux émetteurs voisins, ainsi qu'en Radar, pour discriminer deux échos voisins. Dans ces deux cas, on utilise des longueurs d'ondes (cm, dm ou m) pour lesquelles les taches d'Ayri ont une largeur confortable qui en autorise l'analyse. Rien n'interdit de s'en servir dans le domaine optique mais c'est, évidemment moins aisé et les résultats sont certainement moins performants. Je ne connais pas de référence sur ce point, mais je serais étonné que l'on gagne beaucoup en longueurs d'ondes optiques, sans oublier que l'analyse des taches serait à faire pour chaque pixel !!
Cordialement

[EauPure]

Correction : Il y a 100 fois moins de pixels que dans mon précédent post qui était pour du mm²
donc 0,00612 zettaoctets pour la 1ere image compressée et moins pour les suivantes pour une vidéo en MPEG4
J'ai pris la surface de la terre sur wikipédia terre