Landsat 8

Landsat 8
Maan havainnointisatelliitti Tämän kuvan kuvaus, myös kommentoitu alla Landsat 8 -satelliitti kenttäkokeiden aikana. Yleisdata
Organisaatio NASA / USGS
Rakentaja Orbital Sciences
Ohjelmoida Landsat-ohjelma
Ala Maan havainnointi
Tila Operatiivinen
Muut nimet Landsat Data Continuity Mission (LDCM)
Tuoda markkinoille 11. helmikuuta 2013 klo 18.02 UT Vandenberg SLC-3E: ltä
Launcher Atlas V 401 AV-035
Kesto 5 vuotta (ensisijainen tehtävä)
COSPAR-tunniste 2013-008A
Sivusto landsat.usgs.gov/landsat8
Tekniset ominaisuudet
Massa käynnistämisen yhteydessä 2782 kg
Alusta LEOStar-3
Ergols Hydratsiini
Ponneaineen massa 395 kg
Asenteen hallinta Vakautettu 3 akselilla
Energian lähde Aurinkopaneelit
Sähkövoima 3750 wattia
Kiertorata
Kiertorata Auringon synkroninen kiertorata
Perigee 701  km
Apogee 703  km
Korkeus 705 km
Aika 98,8 minuuttia
Kaltevuus 98,2 °
Eksentrisyys 0,0001310
Semi-major-akseli 7080,48  km
Tärkeimmät instrumentit
Operatiivinen maankuva (OLI) Monispektrinen radiometri
Infrapuna-anturi (TIRS) Monispektrinen infrapunasäteilijä

Landsat 8 on yhdysvaltalainen maapallon havainnointisatelliitti, joka käynnistettiin11. helmikuuta 2013. Se on Landsat-ohjelman kahdeksas satelliitti ja seitsemäs onnistuneesti kiertoradalle. Alun perin nimeltään Landsat Data Continuity Mission (LDCM), se on NASA: n ja Yhdysvaltojen geologisen tutkimuskeskuksen (USGS) yhteistyö. Goddard Space Flight Center of NASA Greenbelt vuonna Marylandissa , tarjoaa kehitys-, suunnittelu-, missio järjestelmiä ja hankinnan kantoraketti, kun USGS kehittymisen takaava maassa olevat järjestelmät ja toimintaa jatketaan operaation.

Satelliitin rakentaa Orbital Sciences , joka on operaation pääurakoitsija . Satelliitin instrumentit ovat rakentaneet Ball Aerospace ja NASA: n Goddard Space Flight Center , ja laukaisu on uskottu United Launch Alliancelle . Ensimmäisten 108 kiertoratansa aikana NASA ja NASA arvioivat LDCM: n30. toukokuuta 2013, operaatiot siirrettiin NASA: sta USGS: ään, kun LDCM nimettiin virallisesti Landsat 8: ksi.

Katsaus tehtävään

Landsat 5: n eläkkeelle siirtyminen vuoden 2013 alussa ja Landsat 7 : n jättäminen ainoaksi satelliitiksi kiertoradalla olevalle Landsat-ohjelmalle Landsat 8 varmistaa Landsat-tietojen jatkuvan hankinnan ja saatavuuden hyödyntämällä kuormaa kahdella anturilla, Operational Land Imager (OL) Thermal infrapuna-anturi (TIRS). Vastaavasti nämä kaksi instrumenttia keräävät kuvadataa yhdeksälle lyhytaaltokaistalle ja kahdelle lämpökaistakaistalle. Satelliitti on kehitetty viiden vuoden eliniäksi, mutta se käynnistetään aluksella riittävän polttoaineella yli 10 vuoden toiminnan varmistamiseksi.

Landsat 8 sisältää kolme tieteellistä tavoitetta ja keskeisiä tehtäviä:

Tekniset yksityiskohdat

Landsat 8 tarjoaa keskipitkän resoluution kuvia, jotka vaihtelevat 15 - 100 metriä maanpinnasta ja napa-alueista . Se toimii näkyvissä , lähellä infrapuna- , lyhytaalto- ja lämpö-infrapunaspektreissä. Landsat 8 kaappaa yli 700 kohtauksia päivässä, korottamista 250 päivittäisestä Landsat 7 kohtauksia. OLI ja TIRS anturit nähdä parannetun signaali-kohina ( SNR ) radiometrinen suorituskyky , jolloin 12-bitin datan kvantifioinnin mahdollistaa edelleen bittien varten maaperän parempi luonnehdinta.

Ennustetut parametrit Landsat 8 -tuotteille  :

Satelliitti

Landsat 8 -satelliitin on rakentanut Orbital Sciences , NASA: n kanssa tehdyssä sopimuksessa , ja se käyttää tavallista LEOStar-3- alustaa . Orbital Sciences vastaa Landsat 8 -alustan suunnittelusta ja valmistuksesta, asiakkaan toimittamien hyötykuormainstrumenttien integroinnista ja täydellisestä testauksesta, mukaan lukien ympäristöteknologia. Satelliitti tarjoaa virran, kiertoradan ja asennon hallinnan, viestinnän ja instrumenttitietojen tallennuksen.

Kaikki komponentit, paitsi propulsiomoduuli, on asennettu päärakenteen ulkopuolelle. Yksi käytettävissä oleva aurinkopaneeli tuottaa energiaa satelliittikomponenteille ja lataa nikkelivety (NiH 2 ) -akun , jonka kapasiteetti on 125 ampeerituntia. 3,14 terabittien solid-state-asema (SSD) tiedonkeruulaite säädetään on-board-tallennus ja X-band antenni lähettää väline reaaliajassa tai lukea tiedonkeruumoduuli. Instrumentit on asennettu avaruusaluksen etupäässä olevaan optiseen penkkiin .

Operatiivinen maankuvaaja

Landsat 8 Toiminnalliset Land Imager (OLI) on parantunut edellisestä Landsat antureita ja rakennetaan, sopimussuhteessa NASA, jonka Ball Aerospace . Siinä käytetään teknistä lähestymistapaa , jonka kokeellinen NASA EO-1 -satelliitti ohjaa Advanced Land Imager -sensorilla . Laite käyttää kampa-anturia (sisään) tai työntöhuonetta aikaisempien Landsat-satelliittien käyttämien pyyhkäisyantureiden ( vispilät ) sijaan . Kampa-anturi kohdistaa kuvantunnistimien rivit Landsat 8: n polttotasoa pitkin, jolloin se voi visualisoida koko kaistan, 185 km poikittaisen näkökentän, eikä näkökentän skannausta. Yli 7000 ilmaisinta spektrialueella kohden kammasensorin muotoilu lisää herkkyyttä, vähemmän liikkuvia osia ja parempaa tietoa maan pinnalla.  

Instrumentti kerää tietoja yhdeksältä spektrikaistalta. Seitsemän yhdeksästä kaistasta vastaa aikaisempien Landsat-satelliittien Thematic Mapper (TM) - ja Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +) -antureita, mikä varmistaa yhteensopivuuden historiallisten Landsat-tietojen kanssa ja parantaa samalla mittausominaisuuksia. Kaksi uutta spektrikaistaa, rannikko- / aerosoli-tummansininen kaista ja lyhytaaltoinen infrapuna-cirruskaista, antavat tutkijoille mahdollisuuden mitata veden laatua ja parantaa korkeiden, ohuiden pilvien havaitsemista.

OLI-spektrinauhat
Spektrivyöhyke Aallon pituus Resoluutio Aurinkosäteily
Ranta 1 - Rannikko / aerosoli 0,433 - 0,453 pm 30 m 2031 W / (m²µm)
Bändi 2 - Sininen 0,450 - 0,515 pm 30 m 1925 W / (m²µm)
Bändi 3 - Vihreä 0,525 - 0,600 pm 30 m 1826 W / (m²µm)
Bändi 4 - punainen 0,630 - 0,680 pm 30 m 1574 W / (m²µm)
Bändi 5 - Lähellä infrapunaa 0,845 - 0,885 um 30 m 955 W / (m²µm)
Bändi 6 - lyhytaaltoinen infrapuna 1 560 - 1 660 um 30 m 242 W / (m²µm)
Bändi 7 - lyhytaaltoinen infrapuna 2100 - 2300 um 30 m 82,5 W / (m²µm)
Bändi 8 - Panchromatic 0,500 - 0,680 um 15 m 1739 W / (m²µm)
Bändi 9 - Cirrus 1 360 - 1 390 um 30 m 361 W / (m²µm)

Infrapuna-anturi

Anturi Thermal infrapuna-anturi (laukausta) rakennuttama Goddard Space Flight Center of NASA , suorittaa lämpökuvaus ja tukee uusia sovelluksia, kuten mittausten määrä kokonaishaihdunnan vesienhoidon. Polttotason välineen käyttötarkoituksia ryhmät infrapuna valoilmaisimien kvantti hyvin ja galliumarsenidi (GaAs) (tunnetaan nimellä QWIP) ilmaisemiseksi infrapunasäteilyä, ensimmäinen varten Landsat. Tiedot tallennetaan OLI- tietoihin 12-bittisten datatuotteiden luomiseksi radiometrisen, geometrisen ja maastokorjauksen avulla. Kuten OLI , TIRS käyttää kampa-anturia, jonka leveys on 185 km. Kahden järjestelmän aallonpituisten infrapunakaistojen tiedot kerätään tällä järjestelmällä. Tämä varmistaa tietojen jatkuvuuden Landsat 7: n ainutlaatuisella lämpö- infrapunakaistalla ja lisää toisen.

Koska instrumentti on myöhäinen lisäys Landsat 8 -satelliittiin, teoreettinen elinikävaatimus lievennetään anturin kehityksen nopeuttamiseksi. Siksi sen elinikä on vain kolme vuotta.

TIRS-spektrinauhat
Spektrivyöhyke Aallon pituus Resoluutio
Bändi 10 - Pitkän aallonpituinen infrapuna 10,30 - 11,30 um 100 m
Bändi 11 - Pitkän aallonpituinen infrapuna 11,50 - 12,50 pm 100 m

Maajärjestelmä

Landsat 8 -maajärjestelmällä on kaksi päätoimintoa: satelliitin hallinta ja hallinta sekä satelliitin lähettämien lähetystietojen hallinta. Satelliittien johtamisen ja hallinnan tarjoaa Goddardin avaruuslentokeskuksessa sijaitseva operaation keskus . Tilaukset lähetetään Mission Operations Center -satelliitille maanpäällisen verkkoelementin ( Ground Network Element tai GNE) kautta. Satelliitin tiedot ohjataan vastaanottoasemille Sioux Fallsissa , Etelä-Dakotassa , Gilmore Creekissä, Alaskassa ja Huippuvuorella , Norjassa . Sieltä tiedot lähetetään kautta maanpäällisen verkon GNE Maan Resource Observation and Science (Eros) ja USGS on Sioux Falls , jossa ne nautitaan järjestelmään käsittelyyn ja arkistointiin.

Historiallinen

Alkuperäisissä Landsat 8 -suunnitelmissa vaaditaan NASAa ostamaan Landsat 8: n eritelmien mukaiset tiedot kaupallisesti omistetusta ja käytetystä satelliittijärjestelmästä. teollisuudesta saatujen ehdotusten arvioinnin jälkeen NASA kuitenkin peruuttaa ehdotuspyynnön vuonna 2004Syyskuu 2003. SisäänElokuu 2004, Valkoisen talon tiede- ja teknologiapolitiikan toimiston (OSTP) muistio määrää liittovaltion virastot sijoittamaan Landsatin kaltaiset anturit NPOESS- satelliitteihin . Tämän tehtävän teknisen monimutkaisuuden arvioinnin jälkeen hanke on edelleen kehittymässä ja23. joulukuuta 2005, OSTP julkaisee muistion, jossa NASAa kehotetaan toteuttamaan Landsat 8 ilmaisen satelliitin muodossa Operational Land Imager (OLI) -nimisen laitteen välityksellä . Sisäänjoulukuu 2009, päätettiin lisätä terminen infrapunasensori (TIRS) tehtävän hyötykuormaan.

Tuoda markkinoille

Satelliitin laukaisee Atlas V 401- kantoraketti, joka on varustettu laajennetulla suojassa11. helmikuuta 2013klo 18.02 UT, Space Launch Complex 3E: stä (SLC-3E) Vandenbergin laukaisukeskuksessa . 78 minuutin ja 30 sekunnin kuluttua satelliitti erottui Atlas V-kantoraketin yläosasta ja suoritti laukaisun onnistuneesti.

Ensimmäiset kuvat avaruusaluksesta kerätään 18. maaliskuuta 2013. Landsat 8 yhdistää Landsat 7: n kiertoradalle, mikä parantaa maapallon peittävyyttä.

TIRS-kiertoradalla esiintyvät ongelmat

19. joulukuuta 2014, maaohjaimet havaitsevat Scene Select Mirror (SSM) -kooderielektroniikkaan liittyvät epänormaalit virtatasot . Kooderi elektroniikka on deaktivoitu välineen kanssa osoitti nadiirin ja dataa TIRS anturi on hankittu, mutta ei käsitellä. 3. maaliskuuta 2015, käyttäjät vaihtavat elektroniikkapuolen A anturin elektroniikkapuolelle B ratkaistakseen enkooderin A elektroniikkaan liittyvän ongelman. Anturi jatkaa normaalia toimintaansa 4. maaliskuuta 2015 ja nimellisen mustan rungon ja syvän avaruuden kalibrointitietojen kerääminen jatkuu 7. maaliskuuta 2015. 3. marraskuuta 2015, anturin kyky mitata Scene Select Mirrorin (SSM) sijainti tarkasti ja kooderi sammutetaan. Sisäänhuhtikuu 2016, kehitetään algoritmi kooderin menetyksen kompensoimiseksi ja tiedonkeruu jatkuu. Näiden ongelmien lisäksi anturi käynnistetään hajavalon poikkeavuudella, joka kasvattaa ilmoitettua lämpötilaa 4 ° C: een kaistalla 10 ja jopa 8 ° C: seen kaistalla 11. Lopuksi se määrittää, että poikkeama johtuu kentän ulkopuolisesta heijastukset, jotka törmäävät metalliseoksen pidätinrenkaasta, joka on asennettu heti TIRS-nelilinssisen taiteteleskoopin kolmannen linssin yläpuolelle ja TIRS-polttotasoon. Sisääntammikuu 2017, kehitetään algoritmi hajavalon määrän arvioimiseksi ja sen vähentämiseksi tiedoista, mikä vähentää virheen noin 1 kelviiniin. Vuonna 2017 operaattorit suosittelevat edelleen, että kaistan 11 datan käyttöä rajoitetaan.

Huomautuksia ja viitteitä

  1. "  LANDSAT 8 Satellite details 2013-008A NORAD 39084  " , N2YO,24. tammikuuta 2015(käytetty 25. tammikuuta 2015 )
  2. "  Tietosivu - LDCM Earth Image Collection Satellite  " , Orbital Sciences Corporation (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  3. "  LDCM Spacecraft  " , NASA (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  4. "  United Launch Alliance Onnistuneesti laukaisut Toinen NASA hyötykuorma vain 12 päivää  " , United Launch Alliance,11. helmikuuta 2013(käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  5. "  Landsat 8 -satelliitti alkaa katsella  " , NASA,30. toukokuuta 2013
  6. Yhdysvaltain geologinen tutkimuskeskus , "  Landsat Data Continuity Mission  " , Rolla Publishing Service Center,Heinäkuu 2012(käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  7. Yhdysvaltain geologinen palvelu , "  LDCM History  " (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  8. Orbital Sciences Corporation , “  LDCM Fact Sheet  ” (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  9. NASA , "  LDCM Press Kit  " (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  10. NASA , ”  Landsat Data jatkuvuus Mission esite  ” (näytetty päivänä helmikuuta 12, 2013 )
  11. "Landsat 8 Ground -järjestelmä". Landsat Science . Haettu: 3. tammikuuta 2017.
  12. Gunter Krebs , "  Atlas-5 (401)  " , Gunterin avaruussivu (katsottu 12. helmikuuta 2013 )
  13. Justin Ray , "  Atlas 5 -raketin laukaisu jatkaa Landsatin perintöä  ", Spaceflight Now,11. helmikuuta 2013(käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  14. "  Atlas Launch Report - Mission Status Center  " , Spaceflight Now (käytetty 12. helmikuuta 2013 )
  15. "  Tarkempi kuvaus LDCM: n ensimmäisestä kohtauksesta  " , NASA,21. maaliskuuta 2013
  16. "  6. maaliskuuta 2015 - Landsat 8 TIRS -anturi jatkaa nimellistoimintoja  " (käytetty 25. heinäkuuta 2018 )
  17. "  3. marraskuuta 2015 - TIRS-kohtauksen valinta peilikooderin nykyinen poikkeama  " (käytetty 25. heinäkuuta 2018 )
  18. "  12. huhtikuuta 2016 - Tulevat Landsat 8 TIRS -käsittelytiedot  " (käytetty 25. heinäkuuta 2018 )
  19. "  Landsat 8 Thermal Stray Light Algorithm  " (käytetty 25. heinäkuuta 2018 )
  20. "  Kuinka TIRS-lämpöanturien lämpönauhoja käytetään Landsat 8: lla?  » (Pääsy 25. heinäkuuta 2018 )

Jhabvala, M.; Choi, K.; Waczynski, A. La, A. Sundaram, M.; Costard, E. Jhabvala, C. Kan, E. Kahle, D.; Foltz, R.; Boehm, N. Hickey, M.; Su, J.; Adachi, T.; Costen, N. Hess, L.; Facoetti, H.; Montanaro, M. "QWIP-polttotasotasojen suorituskyky NASA: n Landsat Data Continuity Mission -operaatioon", Proceedings of SPIE, Infrared Technology and Applications XXXVII vol. 8012 (1) huhtikuu, 2011. Katso myös: https://www.usgs.gov/faqs/what-are-band-designations-landsat-satellites-0?qt-news_science_products=7#qt-news_science_products

Katso myös

Aiheeseen liittyvä artikkeli

Ulkoiset linkit