Российские ученые разработали гиперспектральное телевизионное устройство, способное регистрировать световое излучение с точностью лабораторного оборудования. Аппарат размером с обычную видеокамеру позволит выявлять с беспилотников зараженные посевы, а также определять состав красок на картинах и диагностировать заболевания кожи. Кроме того, технологию можно будет применять в космосе для мониторинга поверхности Земли. Это первое в России устройство такого типа, которое можно будет выпускать серийно. По словам фермеров, они крайне заинтересованы в подобных технологиях. Однако площади, требующие обследования, могут достигать тысяч гектаров, поэтому ключевое значение будет иметь стоимость мониторинга.

Специалисты Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого разработали и запатентовали гиперспектральное телевизионное устройство, которое позволяет анализировать изображения с точностью, ранее доступной только сложному лабораторному оборудованию. В ближайших планах создателей — уменьшение его размеров: в перспективе аппарат будет сопоставим по габаритам с обычной видеокамерой. Это позволит применять технологию в различных сферах — от контроля распространения сельскохозяйственных вредителей и проверки качества зерна и продуктов питания до медицинской диагностики, определения подлинности картин и оценки сохранности ценных архивных документов.

— Аппарат позволяет сканировать спектр, в том числе выявлять спектральные признаки патогенов на сельскохозяйственных полях. Благодаря этому посевы можно обследовать с беспилотника. Также устройство поможет обнаруживать грибок на зерне. Сейчас для таких задач используют интерферометр Фабри–Перо, который в России практически не производят: существуют лишь единичные предприятия, а оборудование стоит очень дорого. Наша разработка позволит сделать подобный анализ доступнее для широкого круга аграриев и других заказчиков, — рассказал аспирант НовГУ Дмитрий Серебряков.

При исследовании произведений искусства устройство позволит определять состав красок, а при работе с архивными документами — выявлять грибковые поражения. В медицине технологию можно применять для диагностики кожных заболеваний. В перспективе она также может помочь обнаруживать внутренние опухоли, однако для этого разработка должна пройти доклинические и клинические испытания, добавил специалист.

Интерферометр Фабри–Перо — это оптический прибор для анализа спектра с высокой разрешающей способностью. Он состоит из двух параллельных полупрозрачных зеркал, между которыми многократно отражается свет. Устройство позволяет анализировать излучение в разных диапазонах электромагнитного спектра, включая видимый свет, ультрафиолетовое излучение и радиоволны.

По словам фермеров, аграрии заинтересованы в технологичных способах выявления вредителей на посевах. Однако востребованность спектральной съемки для этих целей будет во многом зависеть от стоимости мониторинга.

— Важно не просто визуально заметить вредителей, например на пшенице, а достоверно установить их наличие. Поэтому съемка с беспилотника может быть очень удобной. Посевные площади могут занимать тысячи гектаров, и решающим фактором станет стоимость мониторинга, — сказал «Известиям» фермер Александр Почепцов.

Адаптация лабораторных методов исследования для практического применения открывает значительные перспективы для российской экономики, считает ведущий инженер лаборатории волновых процессов и систем управления МФТИ Андрей Новиков. По мере развития беспилотных технологий растет потребность в компактных приборах, которые можно устанавливать на дроны для обследования полей, водоемов и других поверхностей.

Гиперспектральную съемку можно проводить не только с беспилотников, но и с борта космических аппаратов, отметил Геннадий Себекин, руководитель направления Центра разработки и испытаний технических систем МАС «Снежинка» и ведущий инженер лаборатории радиофотоники МФТИ.

— Можно адаптировать такую систему с учетом расстояний на орбитах. Тогда появится возможность получать исследовательские данные для многофакторного анализа, которые имеют множество преимуществ по сравнению с классической оптической камерой. Это будет востребовано прежде всего для мониторинга крупных площадей, так как идентифицировать отдельные объекты таким способом гораздо сложнее, — сказал он.

По его словам, подобные устройства российского производства устанавливались на обитаемые и необитаемые космические аппараты, но это было штучное производство. Для применения на орбите самое главное, чтобы оптическая система выдерживала тяжелые перегрузки.