science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Landsat 8 markeert vijf jaar in een baan om de aarde

Dit gif toont het ruimtevaartuig Landsat Data Continuity Mission (LDCM) dat zich met succes van de booster scheidt. Krediet:NASA

In zijn vijf jaar in de ruimte, de Landsat 8-aardobservatiesatelliet heeft een aantal indrukwekkende statistieken verzameld:26, 500 banen rond de planeet, 1,1 miljoen "scènes" vastgelegd, een moederlode van beelden die 16 procent van alle waarnemingen in het 45-jarige Landsat-archief vertegenwoordigt.

Maar indrukwekkender en belangrijker dan een reeks getallen, Landsat 8 – dat wereldwijde metingen van het aardoppervlak doet – versterkte de rol van het programma als hoeksteen van het groeiende aantal overheids- en commerciële programma's die beelden van de aarde vanuit de ruimte vastleggen.

Landsat 8's wereldwijde dekking en snellere data-acquisitiesnelheden maken aanzienlijk onderzoek mogelijk en openen nieuwe manieren waarop wetenschappers, ondernemingen, en resourcemanagers kunnen de gegevens gebruiken, waaronder het in kaart brengen van de waterkwaliteit, bijna real-time detectie van ijssnelheid, en verbeterde tracking van de gezondheid van gewassen en hoeveel watergewassen gebruiken.

"Ik ben enthousiast over de prestaties van Landsat 8, "Zei NASA Landsat 8-projectwetenschapper Jim Irons. "En nog meer door de acceptatie van de gegevens door zoveel mensen voor belangrijke, consequent onderzoek en toepassingen."

Het Landsat-programma is een samenwerking tussen NASA en de U.S. Geological Survey. NASA houdt toezicht op het ontwerp, bouwen, en lanceren; USGS neemt operaties over zodra satellieten in een baan om de aarde zijn, en beheert het groeiende data-archief. Landsat 8 is het nieuwste succes in deze bijna 50-jarige samenwerking.

"Als we terugkijken op vijf jaar, hebben we ons doel bereikt?" zei Tom Loveland, Chief Scientist bij het Earth Resources and Observation Science (EROS)-centrum van USGS. "Mijn antwoord zou zijn dat tot op heden, bijna alle mogelijkheden waarop we vertrouwen voor Landsat 8 werken uitstekend."

In zijn vijf jaar in de ruimte, Landsat 8 heeft een indrukwekkende reeks statistieken verzameld. De satelliet maakte 26, 500 banen rond de aarde. Het legde 1,1 miljoen "scènes" van onze thuisplaneet vast. De beelden vertegenwoordigen nu 16 procent van alle waarnemingen die in het 45-jarige Landsat-archief worden bewaard. Krediet:NASA's Goddard Space Flight Center/Matthew Radcliff

Landsat 8, die vóór de lancering de Landsat Data Continuity Mission heette, gelanceerd in een baan op 11 februari, 2013. Toen het eenmaal operationeel was en werd omgedoopt tot Landsat 8, de satelliet zette een reeks technische en wetenschappelijke successen voort die ongeëvenaard zijn in ruimtevluchten:de opeenvolging van Landsat-satellieten heeft nu meer dan 45 jaar ononderbroken observaties van het aardoppervlak opgeleverd, zonder gaten.

De lengte van dit record maakt Landsat tot een "hoeksteen"-programma op het groeiende gebied van landbeeldvorming. Voor wetenschappers die nieuwe beelden of gegevens willen vergelijken met voorgaande decennia, het ongebroken Landsat-record biedt de ene, consistent referentiepunt. Deze rol wordt versterkt door de inzet van USGS en NASA om het hele Landsat-gegevensarchief gratis en toegankelijk te houden voor wetenschappers en het publiek. Landsat 9 mikt op een lancering in 2020 en zal die rol voortzetten.

In een tijd waarin meer commerciële imagers actief zijn, "Landsat 9 zal in deze mix worden gelanceerd en de stabiliteit en betrouwbaarheid blijven bieden die nodig is om de dynamiek van het aardoppervlak systematisch te bestuderen, ', aldus Irons.

Landsat 8 profiteert van evolutionaire technologische vooruitgang ten opzichte van zijn voorgangers. De Operational Land Imager (OLI) van Landsat 8 verzamelt gegevens in twee nieuwe spectrale banden:een diepblauwe (kust/aerosol) band en een cirruswolkdetectieband. Beide wetenschappelijke instrumenten van Landsat 8, OLI en de thermische infraroodsensor (TIRS), kunnen de meetgevoeligheid van hun voorgangers overtreffen dankzij een verbeterde signaal-ruisverhouding (SNR).

Deze verbeteringen zijn een integraal onderdeel van het werk van waterkwaliteitsmanagers die nu Landsat 8 kunnen gebruiken om waterkwaliteitsindicatoren in kust- en binnenwateren in kaart te brengen.

"We kunnen nu gedetailleerde kaarten van waterbestanddelen tevoorschijn halen, inclusief chlorofyl, opgeloste organische stof, en gesuspendeerd sediment, " zegt Jeff Masek, de Landsat 9-projectwetenschapper.

Algen bloeien rond de Grote Meren. De bloei is zichtbaar als wervelingen van groen in Lake St. Clair. Krediet:NASA Earth Observatory

Landsat 8 heeft ook de beweging van gletsjers in kaart gebracht, ijskappen, en zee-ijs gemakkelijker. Dit heeft op zijn beurt geleid tot de bijna realtime wereldwijde monitoring van gletsjers, gedetailleerde Antarctische ijskapsnelheidskaarten, en nieuwe kaarten van Antarctische rotsformaties, die allemaal samen zorgen voor een beter begrip van cryosferische processen.

Landsat 8 detecteert ook subtielere veranderingen in de gezondheid van vegetatie en kan helpen bij het maken van zinvolle metingen van biofysische variabelen die landbeheerders volgen, zoals de bladoppervlakte-index. En met de lancering van de Sentinel-2-satellieten van de European Space Agency, wetenschappers "harmoniseren" nu beelden van meerdere missies om veranderingen in vegetatie op seizoensgebonden tijdschalen te observeren.

Deze vijfjarige lanceringsjubileum markeert ook een technische mijlpaal. Landsat 8 werd gebouwd met een levensduur van vijf jaar. De meeste missies die hun eerste paar maanden in een baan om de aarde overleven, duren meestal veel langer dan hun aangegeven ontwerplevensduur. Aangezien Landsat 8-instrumenten weinig bewegende delen hebben en met name het OLI-instrument aanzienlijke redundantie, wetenschappers en ingenieurs denken dat Landsat 8 nog jaren zal blijven werken.

"Ik verwacht dat de Landsat 8 veel langer meegaat dan zijn ontwerplevensduur en dat hij tot diep in het volgende decennium in bedrijf zal blijven. ', aldus Irons.

​De eerste drie Landsats werden gebouwd met een ontwerplevensduur van één jaar, maar de operationele levensduur overschreed die voor alle met ten minste vier jaar. Landsats 4 en 5 werden gebouwd met een ontwerplevensduur van drie jaar, maar werkte veel verder dan dat - Landsat 5 werkte bijna 29 jaar (een prestatie voor de recordboeken). En Landsat 7, gelanceerd in 1999, werd gebouwd met een ontwerplevensduur van vijf jaar en bevindt zich nu in het 19e jaar van gebruik, zij het met enige degradatie.

De gegevenskwaliteit en het verzameltempo van Landsat 8 dragen aanzienlijk bij aan het gegevensrecord van Landsat. Het gecombineerde Landsat-archief met zijn diepte, kwaliteit, en open toegang heeft nieuwe wegen blootgelegd om onze planeet beter te begrijpen, en dit record zal in de toekomst worden voortgezet.

Het gegevensbestand van de Landsat-serie is openlijk beschikbaar voor het publiek en zal worden voortgezet wanneer toekomstige missies, inclusief Landsat 9.