Op een warme julidag in 1972 lanceerde NASA een nieuwe satelliet voor het maken van afbeeldingen van de aarde, de Earth Resources Technology Satellite. "ERTS" was de eerste satelliet van wat later NASA en het Landsat-programma van de U.S. Geological Survey werd, een ambitieuze inspanning met een visie om de hele aarde vanuit de ruimte te documenteren. De eerste Landsat was zo succesvol dat het leidde tot een reeks satellieten die het langst aaneengesloten record van het aardoppervlak hebben gecreëerd vanuit een ruimteperspectief - dat blijft groeien tot op de dag van vandaag, 50 jaar later.

"De vroege Landsats zorgden voor een revolutie in de manier waarop we de aarde vanuit de ruimte observeerden", zegt Jim Irons, emeritus directeur van de Earth Sciences Division van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Sinds zijn debuut heeft Landsat meer dan 10 miljoen afbeeldingen verzameld. Deze afbeeldingen, ook wel scènes genoemd, tonen actuele momentopnames van land en kusten, maar gaan gepaard met beelden van voorbije jaren en onthullen ook veranderingen in de tijd:gletsjers die langzaam verdwijnen of stedelijke ruimtes die zich over het landschap uitstrekken.

Deze scènes en tijdreeksen hebben talloze toepassingen over de hele wereld:hydrologen gebruiken ze om bij te houden hoe rivieren veranderen; ecologen gebruiken ze om de mate van ontbossing te bepalen; boeren en landbouworganisaties gebruiken ze om de gezondheid van gewassen te analyseren.

Gedurende de vijf decennia van Landsat hebben acht verschillende Landsat-satellieten de planeet omcirkeld. Momenteel blijven drie wereldwijde waarnemingen vanuit de ruimte verzamelen:Landsats 7, 8 en 9. (Landsat 6 ging kort na de lancering verloren.) Landsat 9, de nieuwste van het stel, kwam in de herfst van 2021 in een baan om de aarde. Terwijl Landsat 9 overeenkomsten vertoont met zijn voorgangers is het ontwerp van de Landsat-satelliet enorm geëvolueerd sinds de opkomst van het programma.

Vroege dagen

De eerste twee Landsats konden zien in vier spectrale banden, of golflengten van licht:zichtbaar licht in rood en groen, en twee nabij-infraroodbanden. Dankzij het nabij-infrarood konden de satellieten vegetatie onderscheiden van andere bodembedekking en de gezondheid van planten beoordelen, terwijl de zichtbare golflengten heldere oppervlakken, zoals sneeuw, woestijnen en wolken, onderscheidden van donkere oppervlakken zoals water. Elke scène omvatte een ruwweg vierkant gebied van ongeveer 115 mijl aan een kant.

De gegevens van de eerste Landsats die naar de aarde werden verzonden, werden opgenomen op magnetische banden, dezelfde basistechnologie als muziekcassettes - maar veel groter:de omvangrijke breedbandvideorecorders die op de eerste drie Landsats vlogen, hadden elk 1800 voet tape en wogen 76 pond per stuk.

Op basis van deze gegevens hebben wetenschappers fotografische afbeeldingen gegenereerd en afgedrukt. Deze foto's gaven een algemeen overzicht van een gebied in de ruimte, maar de echte kracht van de gegevens kwam nadat computeralgoritmen wetenschappers en resourcemanagers hielpen om de categorieën landbedekking die ze vertegenwoordigden efficiënter te identificeren. Printers spuugden papieren kaarten uit met combinaties van letters, cijfers en symbolen, waarbij elk teken een categorie landbedekking vertegenwoordigde, zoals akkerland of bos.

"Je zou kleurpotloden of magische stiften tevoorschijn halen en je zou de verschillende karakters kleuren, elk met zijn eigen kleur," zei Irons. "Dat zou je een vroege versie van een kleurgecodeerde landbedekkingskaart opleveren."

Goddard was NASA's thuisbasis voor Landsat die teruggaat tot het begin van het programma. Irons diende als plaatsvervangend projectwetenschapper op Landsat 7 en projectwetenschapper op Landsat 8, en hielp het programma verder vorm te geven en speelde een cruciale rol in de ontwikkeling van de satellieten. In de 43 jaar dat hij bij Landsat werkt, heeft hij de satellieten zien uitgroeien tot wat ze nu zijn.

Landsat-gegevens in de jaren '80 en '90 waren van cruciaal belang voor veel projecten, zoals het begrijpen van de omvang van het verlies van bomen in regenwouden, zei Irons. Op dezelfde manier gebruikt Chris Neigh, Landsat 9's projectwetenschapper bij Goddard, tijdreeksen om de langzame kruip van boreale bossen naar het noorden te observeren, terwijl de bomen als reactie op de opwarming van de aarde geleidelijk naar de pool kruipen. De lange stamboom van Landsat-gegevens is essentieel voor dit soort onderzoek, voegde Neigh eraan toe:er zijn maar weinig andere records om naar te verwijzen, en geen enkele is zo uitgebreid.

jaren 2000:gratis toegang tot het Landsat-archief

Na een mislukte lancering van Landsat 6, begon Landsat 7 met succes in 1999, uitgerust met verbeterde instrumenten en ongeveer het dubbele van de resolutie van zijn voorgangers. NASA beraadslaagde zeven jaar tussen de lanceringen van Landsat 7 en Landsat 8, in een poging om te beslissen hoe verder te gaan met het programma voordat opnieuw een zeven jaar durend proces van het bouwen en lanceren van de volgende satelliet begon.

In die tijd keerde het beeldbeheer van commerciële providers terug naar USGS, waardoor in 2008 het hele Landsat-archief vrij beschikbaar was. Het aantal beeldverzoeken schoot omhoog. Landsat-downloads aller tijden waren in 2020 meer dan 100 miljoen scènes, en het aantal blijft stijgen.

Terwijl Landsat blijft transformeren, groeien ook de mensen en projecten die het gebruiken:het Amerikaanse ministerie van landbouw vertrouwt op Landsat om boeren te begeleiden bij bewateringspraktijken en landbeheer; klimaatwetenschappers zien hoe gletsjers zich terugtrekken als de temperatuur stijgt; in het door droogte geteisterde Westen houden waterbeheerders de reservoirniveaus in de gaten.

Landsats volgende avontuur

Met een datagebruikersgemeenschap die blijft groeien, kijken wetenschappers en ingenieurs nu al uit naar de volgende missie. NASA en USGS ontwikkelen opties voor de volgende iteratie van Landsat, momenteel Landsat Next genoemd.

Landsats ogen in de ruimte hebben nieuwe mogelijkheden geboden om onze veranderende planeet te begrijpen, maar het simpele ontzag om de aarde te zien wordt soms vergeten, zei Irons.

"We kunnen niet allemaal astronauten zijn", zei Irons. "Maar als we naar Landsat-afbeeldingen kijken, kunnen we begrijpen hoe de aarde eruit zou zien als we in een baan om de aarde zouden draaien." + Verder verkennen

Earth-monitoring Landsat 9-satellietlanceringen in Californië