لندست ۸

لندست ۸ با حسگرهای پیشرفته و کیفیت بهبود یافتهٔ داده‌ها، عصر جدیدی از مشاهدات زمین را آغاز کرد و رکورد داده‌های لندست را گسترش داد.

ماموریت فعال

در سال ۲۰۱۳، به‌عنوان مأموریت ادامه‌دار داده‌های لندست (LDCM) پرتاب شد؛ لندست ۸ پیشرفت تکاملی در فناوری و کیفیت داده‌ها را نشان داد. توانمندی‌های حرارتی بهبود یافته به پژوهشگران امکان می‌دهد هرس‌ها، محیط‌های شهری و موارد دیگر را به‌خوبی پایش کنند.

هدف مأموریت: مشاهدهٔ زمین

شریک: USGS

پرتاب: ۱۱ فوریه ۲۰۱۳

نوع: ماهوارهٔ مداری

نکات کلیدی
حسگرها: OLI, TIRS	وضوح فضایی: ۳۰ متر (VSWIR)، ۱۵ متر (پانچروما)، ۱۰۰ متر (TIR)
وضوح طیفی: ۱۱ باند	وضوح زمانی: ۱۶ روز
وضوح رادیومتریک: ۱۲‑بیت	دادهٔ تصویر: بیش از ۷۰۰ صحنه در روز
اندازهٔ صحنه: ۱۸۵ کیلومتر (۱۱۵ مایل) × ۱۸۰ کیلومتر (۱۱۲ مایل)	عرض پوشش: ۱۸۵ کیلومتر (۱۱۵ مایل)
شبکهٔ مرجع جهانی: WRS-2	ارتفاع: ۷۰۵ کیلومتر (۴۳۸ مایل)
انحدار: ۹۸٫۲ درجه	مدار: نزدیک‌قطبی، خورشید‑همزمان
زمان عبور از خط استوا: تقریباً ساعت ۱۰ صبح (± ۱۵ دقیقه) زمان محلی (گره نزولی)	دورهٔ دورانی: ۹۹ دقیقه؛ حدود ۱۴٫۵ مدار در روز
عمر طراحی: ۵ سال	منابع مصرفی: ۱۰ سال

مروری کلی

لندست ۸ تصاویر پیوسته و با کیفیت بالا فراهم می‌کند که به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا پوشش زمین و تغییرات کاربری آن را پایش کنند، منابع آب را ردیابی کنند و تحولات طبیعی و انسانی سطح زمین را مطالعه نمایند.

لندست ۸ پس از پایان مأموریت لندست ۵ در سال ۲۰۱۳، جایگزین آن شد. این ماهواره به لندست ۷ پیوست و فرکانس مشاهدات را از هر ۱۶ روز به هر ۸ روز دو برابر کرد.

عکس‌بردار عملیاتی زمین (OLI) و حسگر مادون‌قرمز حرارتی (TIRS) سوار بر لندست ۸، مشاهدات ارتقاء یافته‌ای از سیارهٔ ما را ثبت می‌کنند. با مشاهدهٔ دقیق‌تر زمین، دانشمندان می‌توانند تغییرات ریزتر را در طول زمان شناسایی کنند و در عین حال ثبت ارزشمند داده‌های لندست را گسترش دهند.

قابلیت‌های جدید حرارتی‑مادون‌قرمز این مأموریت به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا مصرف آب محصولات کشاورزی را اندازه‌گیری کنند، عقب‌نشینی کوتاه‌مدت و بلندمدت یخچال‌ها را پیگیری نمایند و نحوهٔ ذخیرهٔ حرارت توسط مناطق شهری را زیر نظر بگیرند.

به‌عنوان اولین مأموریتی که از زمان تأسیس سیاست داده‌های آزاد و باز در سال ۲۰۰۸ پرتاب شد، لندست ۸ عصر نوینی از مشاهدات زمین را ایجاد کرد. داده‌های علمی با کیفیت و به‌صورت آزاد آن امکان‌پذیر می‌سازند تا از تغییرات چشم‌اندازهای زمین، از یک مزرعه ذرت تا کل سیارهٔ زمین، نظارت کنیم.

فواید اجتماعی

• گسترش شهری

  گسترش مراکز شهری را به‌صورت تصویری به نمایش می‌گذارد و تغییرات کاربری زمین و دمای سطحی ناشی از آن را پایش می‌کند.

• جنگل‌زدایی گرمسیری و دینامیک‌های جهانی جنگل‌ها

  یک رکورد بی‌طرف از جنگل‌های جهان فراهم می‌کند که به دولت‌های جهان و سازمان‌های منابع اجازه می‌دهد تا تغییرات جنگل‌ها را ردیابی کنند.

• عقب‌نشینی یخچال‌ها و قفسه‌های یخی

  تغییرات یخ‌های زمین را مستند می‌کند و تخمین‌های جهانی از عقب‌نشانی یخچال‌ها و جابه‌جایی سواحل را ارائه می‌دهد.

ماژول فضایی

لندست ۸ همراه با لندست ۷ به‌مدار پرتاب شد و پوشش زمانی هشت‌روزه‌ای از زمین را فراهم کرد.

رصدخانهٔ لندست ۸ شامل بدنهٔ فضاپیما و دو ابزار مشاهدهٔ زمین: عکس‌بردار عملیاتی زمین (OLI) و حسگر مادون‌قرمز حرارتی (TIRS) می‌باشد.

فزاپیما، ساخته‌شده توسط شرکت Orbital Sciences Corporation، دارای عمر طراحی ۵ سال است، اما سوخت کافی برای ۱۰ سال عملیات دارد. در سال ۲۰۱۳، لندست ۸ این نقطهٔ عطف ۱۰ ساله را به‌دلیل مهندسی دقیق، افزونگی سخت‌افزاری و عملیات مستحکم پشت سر گذاشت.

عکس‌بردار عملیاتی زمین (OLI)

عکس‌بردار عملیاتی زمین (OLI) مشاهدات سطح زمین را در نور مرئی، نزدیک به مادون‌قرمز و کوتاه‌موجی ثبت می‌کند. این ابزار توسط شرکت Ball Aerospace در بولدر، کلرادو ساخته شده است.

طراحی OLI پیشرفت در فناوری حسگرهای لندست به شمار می‌رود و از رویکردی بهره می‌برد که توسط حسگر Advanced Land Imager (ALI) بر روی ماهوارهٔ آزمایشی Earth Observing‑1 (EO‑1) ناسا نشان داده شد. برخلاف حسگرهای قبلی لندست که از نوع «whiskbroom» بودند، OLI حسگر «pushbroom» است. این ارتقاء از دادهٔ ۸‑بیتی جمع‌آوری‌شده توسط حسگر ETM+ لندست ۷ به دادهٔ ۱۲‑بیتی تبدیل شد تا جزئیات ریزتر سطح زمین را آشکار سازد. برای اطمینان از دقت رادیومتریک و پایداری، OLI شامل منابع کالیبراسیون داخلی بوده و توانایی انجام کالیبراسیون خورشیدی و قمری را دارد.

OLI داده‌ها را در باندهای طیفی زیر ارائه می‌دهد:

• باند ۱: ساحلی/ذره‌بار (۰.۴۳ – ۰.۴۵ µm)
• باند ۲: آبی قابل مشاهده (۰.۴۵ – ۰.۵۱ µm)
• باند ۳: سبز قابل مشاهده (۰.۵۳ – ۰.۵۹ µm)
• باند ۴: قرمز قابل مشاهده (۰.۶۴ – ۰.۰۶۷ µm)
• باند ۵: نزدیک به مادون‌قرمز (۰.۸۵ – ۰.۸۸ µm)
• باند ۶: پرتو‌کوتاه‌مادون‌قرمز ۱ (۱.۵۷ – ۱.۶۵ µm)
• باند ۷: پرتو‌کوتاه‌مادون‌قرمز ۲ (۲.۱۱ – ۲.۲۹ µm)
• باند ۸: پانچروما (۰.۵۰ – ۰.۶۸ µm)
• باند ۹: سیروس (۱.۳۶ – ۱.۳۸ µm)

رزولوشن فضایی: ۳۰ متر (VSWIR)، ۱۵ متر (پانچروما)

داده‌ها: اعداد صحیح ۱۲‑بیتی

حسگر مادون‌قرمز حرارتی (TIRS)

حسگر مادون‌قرمز حرارتی (TIRS) لندست ۸، دمای سطح زمین را در دو باند مادون‌قرمز حرارتی با استفاده از اصول فیزیک کوانتومی اندازه‌گیری می‌کند. این ابزار در مرکز پرواز فضایی ناسا گودارد در گرین‌بلت، مریلند ساخته شده است.

به‌دلیل زمان‌بندی ساخت سریع، TIRS با فناوری آشکارساز مادون‌قرمز Quantum Well (QWIP) و عمر طراحی سه‌ساله طراحی شد. این ابزار شامل یک خنک‌کنندهٔ کریو، رادیاتور، نمای زمین، شیلد زمین، الکترونیک صفحهٔ فوکال (FPE) و همچنین منبع سیاه و نمای فضایی عمیق برای کالیبراسیون داخلی می‌باشد.

TIRS داده‌ها را در باندهای زیر فراهم می‌کند:

• باند ۱۰: مادون‌قرمز حرارتی ۱ (۱۰.۶۰ – ۱۱.۱۹ µm)
• باند ۱۱: مادون‌قرمز حرارتی ۲ (۱۱.۵۰ – ۱۲.۵۱ µm)

رزولوشن فضایی: ۱۰۰ متر (بازنمونه‌برداری به ۳۰ متر)

۱۸ مارس ۲۰۱۳

نوری اولیه

بولدر، کلرادو

اولین تصویر لندست ۸ ناحیه‌ای را نشان می‌دهد که در آن دشت‌های وسیع و کوه‌های راکی در کلرادو به هم می‌پیوندند. تصویر رنگ طبیعی جنگل‌های کاج‌دار کوه‌ها را به سمت دشت‌های بیکاری می‌نماید. بولدر، کلرادو در مرکز تصویر قرار دارد.

اهداف مأموریت

• تصویر‌برداری چندطیفی

  داده‌های تصویری چندطیفی با وضوح متوسط، بازتابی را جمع‌آوری و بایگانی می‌کند که پوشش فصلی سطح زمین را برای دوره‌ای حداقل پنج سال فراهم می‌آورد.

• تصویر‌برداری حرارتی

  داده‌های تصویری حرارتی با وضوح متوسط را جمع‌آوری و بایگانی می‌کند که پوشش فصلی سطح زمین را برای دوره‌ای حداقل سه سال فراهم می‌آورد.

• تداوم

  اطمینان می‌دهد که داده‌ها به‌طور کافی با داده‌های مأموریت‌های پیشین لندست، از نظر هندسه تصویربرداری، کالیبراسیون، ویژگی‌های پوشش، ویژگی‌های طیفی و فضایی، کیفیت خروجی محصول و دسترس‌پذیری داده‌ها، سازگار باشند تا امکان مطالعات تغییرات پوشش زمین و کاربری آن در دوره‌های چندین دهه فراهم شود.

• دسترس‌پذیری

  محصولات دادهٔ استاندارد را به‌صورت غیر تبعیضی و رایگان در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

لندست بخش اصلی برنامهٔ علوم زمین ناسا است… لندست ۸ این سنت طولانی ماهواره‌های لندست را ادامه می‌دهد که بیش از ۴۰ سال به ما کمک کرده‌اند تا بفهمیم زمین چگونه کار می‌کند، تأثیرات انسان بر آن را درک کنیم و به‌عنوان سرپرستان این سیاره تصمیمات عاقلانه‌تری اتخاذ کنیم.

چارلز بولدن

مدیر پیشین ناسا