Landsat 8

Landsat 8
Dünya Gözlem Uydusu Bu görüntünün açıklaması, aşağıda da yorumlanmıştır Landsat 8 uydusu yer testleri sırasında. Genel veri
Organizasyon NASA / USGS
Oluşturucu Yörünge Bilimleri
Program Landsat programı
Alan Dünya gözlemi
Durum Operasyonel
Diğer isimler Landsat Veri Sürekliliği Görevi (LDCM)
Başlatmak Vandenberg SLC- 3E'den 11 Şubat 2013 18:02 UT
Başlatıcı Atlas V 401 AV-035
Süresi 5 yıl (birincil görev)
COSPAR tanımlayıcı 2013-008A
Site landsat.usgs.gov/landsat8
Teknik özellikler
Başlangıçta kütle 2,782 kilo
Platform LEOStar-3
Ergoller Hidrazin
İtici kütle 395 kilo
Tutum kontrolü 3 eksende stabilize
Enerji kaynağı Solar paneller
Elektrik gücü 3.750 watt
Yörünge
Yörünge Güneş eşzamanlı yörünge
Yerberi 701  km
Apogee 703  km
Rakım 705 km
Periyot 98.8 dakika
Eğim 98.2 °
Eksantriklik 0.0001310
Yarı büyük eksen 7.080,48  km
Ana enstrümanlar
Operasyonel Arazi Görüntüleyici (OLI) Multispektral radyometre
Termal Kızılötesi Sensör (TIRS) Multispektral kızılötesi radyometre

Landsat 8 , bir Amerikan Dünya gözlem uydusudur .11 Şubat 2013. Landsat programında sekizinci , yörüngeye başarıyla ulaşan yedinci uydudur . Başlangıçta Landsat Veri Sürekliliği Görevi (LDCM) olarak adlandırılan bu, NASA ve Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması (USGS) arasındaki bir işbirliğidir . Goddard Uzay Uçuş Merkezi içinde NASA Greenbelt içinde Maryland USGS zemin sistemleri ve operasyonların geliştirilmesi misyonunu devam sağlar iken, geliştirme, mühendislik, misyon sistemleri ve fırlatıcı kazanılmasını sağlar.

Uydu, misyonun ana yüklenicisi olan Orbital Sciences tarafından inşa ediliyor . Uydunun aletleri Ball Aerospace ve NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yapıldı ve fırlatma United Launch Alliance'a emanet edildi . Yörüngedeki ilk 108 gününde LDCM, NASA ve30 Mayıs 2013LDCM resmi olarak Landsat 8 olarak adlandırıldığında operasyonlar NASA'dan USGS'ye aktarıldı.

Misyona genel bakış

Landsat 5'in 2013'ün başlarında kullanımdan kaldırılmasıyla, Landsat 7'nin yörüngedeki Landsat programındaki tek uydu olarak ayrılmasıyla , Landsat 8, iki sensör, Operasyonel Arazi Görüntüleyicisi (OLI) ve Termal Kızılötesi Sensör (TIRS). Sırasıyla, bu iki cihaz dokuz kısa dalga bandı ve iki termal uzun dalga bandı için görüntü verilerini toplar. Uydu, 5 yıllık bir ömür için geliştirildi, ancak 10 yıldan fazla çalışmayı sağlamak için gemide yeterli yakıtla fırlatıldı.

Landsat 8, üç bilim hedefi ve temel misyonu içerir:

Teknik detaylar

Landsat 8, kara yüzeyinin ve kutup bölgelerinin 15 metreden 100 metreye kadar değişen orta çözünürlüklü görüntülerini sağlar . Bu faaliyet görünür yakın kızıl ötesi , kısa dalga kızıl ötesi ve termal kızıl ötesi spektrumları. 8 yakalar, günde en fazla 700 sahneler, 250 günlük Landsat 7 sahneler bir artış, Landsat. OLI ve TIRS sensörleri bkz gelişmiş bir sinyal-gürültü ( SNR ) radyometrik performansı için ayrıca bit sağlayan verilerin 12 bit sayılmasına olanak tanıyan, arazi örtüsünün daha iyi tanımlanması.

Standart Landsat 8 ürünleri için öngörülen parametreler  :

Uydu

Landsat 8 uydusu, NASA ile sözleşme kapsamında Orbital Sciences tarafından inşa edilmiştir ve standart LEOStar-3 platformunu kullanır . Orbital Sciences, Landsat 8 platformunun tasarımından ve üretiminden, müşteri tarafından sağlanan yük araçlarının entegrasyonundan ve çevresel olanlar dahil olmak üzere eksiksiz testlerden sorumludur. Uydu, güç, yörünge ve konum kontrolü, iletişim ve alet veri depolaması sağlar.

Tahrik modülü dışındaki tüm bileşenler, ana yapının dışına monte edilmiştir. Tek bir konuşlandırılabilir güneş paneli , uydu bileşenleri için enerji üretir ve 125 amper-saat kapasiteli bir nikel-hidrojen (NiH 2 ) akümülatörü şarj eder . Bir 3.14 terabitin katı hal sürücüsü (SSD) veri kayıt on-board veri depolama ve bir içerir X-bandı anten gerçek zamanlı olarak iletir gösterge verilerini veya veri kaydedicisi okunan. Enstrümanlar , uzay aracının ön ucundaki optik bir sıraya monte edilmiştir .

Operasyonel Arazi Görüntüleyici

Landsat 8 İşletme alanları Imager (OLI) Önceki Landsat sensörleri üzerinde artırıldı ve tarafından, NASA'ya sözleşmeli, inşa ediliyor Topu Havacılık & Teknolojileri . Deneysel NASA EO-1 uydusu tarafından yönlendirilen Advanced Land Imager sensörünün gösterdiği teknolojik bir yaklaşımı kullanır . Cihaz , önceki Landsat uydularında kullanılan tarama sensörleri ( whiskbroom ) yerine bir tarak sensörü (giriş) veya itme odası kullanır . Tarak sensörü, Landsat 8 odak düzlemi boyunca görüntüleme dedektörlerinin sıralarını hizalar ve görüş alanını taramanın aksine tüm bandı, 185 km enine görüş alanını görselleştirmesini sağlar. Spektral bant başına 7.000'den fazla dedektörle, tarak sensörü tasarımı, artan hassasiyet, daha az hareketli parça ve dünya yüzeyinde daha iyi bilgi sağlar.  

Cihaz, dokuz spektral banttan veri toplar. Dokuz banttan yedisi, önceki Landsat uydularının Thematic Mapper (TM) ve Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +) sensörlerine karşılık gelir ve ölçüm yeteneklerini geliştirirken geçmiş Landsat verileriyle uyumluluk sağlar. İki yeni spektral bant, bir kıyı / aerosol koyu mavi bant ve bir kısa dalga kızılötesi sirüs bandı, bilim insanlarının su kalitesini ölçmesine ve uzun ve ince bulutların algılanmasını iyileştirmesine olanak tanıyor.

OLI spektral bantları
Spektral bant Dalga boyu çözüm Güneş ışınımı
Bant 1 - Kıyı / aerosol 0,433 - 0,453 µm 30 m 2,031 W / (m² µm)
Bant 2 - Mavi 0,450 - 0,515 µm 30 m 1925 W / (m² µm)
Bant 3 - Yeşil 0,525 - 0,600 µm 30 m 1.826 W / (m² µm)
Bant 4 - Kırmızı 0,630 - 0,680 µm 30 m 1.574 W / (m² µm)
Bant 5 - Yakın kızılötesi 0,845 - 0,885 µm 30 m 955 W / (m² µm)
Band 6 - Kısa dalga kızılötesi 1.560 - 1.660 µm 30 m 242 W / (m²µm)
Bant 7 - Kısa dalga kızılötesi 2.100 - 2.300 µm 30 m 82,5 W / (m² µm)
Bant 8 - Pankromatik 0,500 - 0,680 µm 15 m 1739 W / (m² µm)
Bant 9 - Cirrus 1,360 - 1,390 µm 30 m 361 W / (m²µm)

Termal Kızılötesi Sensör

Sensör Termal Kızılötesi Sensör tarafından inşa (GÖRÜNTÜLERİ), Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden ait NASA , gerçekleştirdiği termal görüntüleme ve destekler bu tür hızı ölçümleri gibi yeni gelişen uygulamaları evapotranspirasyon su yönetimi için. Enstrüman kullanımları dizilerin odak düzlemi de kızıl ötesi foto detektör kuantum için galyum arsenit enfraruj radyasyon Landsat programı için bir birinci tespit etmek için (QWIP adıyla da bilinir) (GaAs). Veriler, radyometrik, geometrik ve arazi düzeltmeli 12 bit veri ürünleri oluşturmak için OLI verilerinde saklanır . Gibi OLI , TIRS 185 km'lik bir genişliğe sahip bir tarak sensörü kullanır. İki uzun dalga boylu kızılötesi bant için veriler bu sistemle toplanır. Bu , Landsat 7'nin benzersiz termal kızılötesi bandı ile veri sürekliliği sağlar ve bir saniye ekler.

Cihaz Landsat 8 uydusuna geç eklendiğinden, sensörün gelişimini hızlandırmak için teorik ömür gereksinimi gevşetildi. Bu nedenle sadece üç yıllık bir ömrü vardır.

TIRS spektral bantları
Spektral bant Dalga boyu çözüm
Band 10 - Uzun dalga boylu kızılötesi 10.30 - 11.30 µm 100 m
Band 11 - Uzun dalga boylu kızılötesi 11,50 - 12,50 µm 100 m

Zemin sistemi

Landsat 8 yer sistemi iki ana işlevi yerine getirir: uydunun komuta ve kontrolü ve uydu tarafından gönderilen görev verilerinin yönetimi. Uyduların komuta ve kontrolü, Goddard Uzay Uçuş Merkezinde bulunan görev operasyonları merkezi tarafından sağlanmaktadır . Emirler, bir karasal ağ elemanı ( Yer Ağı Elemanı veya GNE) aracılığıyla uyduya Görev Operasyon Merkezi gönderilir . Uydudan alınan veriler Sioux Falls , Güney Dakota , Gilmore Creek, Alaska ve Svalbard , Norveç'teki alıcı istasyonlara yönlendirilir . Oradan, veri karasal ağ üzerinden gönderilen GNE Dünya Kaynakları Gözlem ve Fen ait (EROS) USGS içinde Sioux Falls onlar işleme ve veri arşivleme için sisteme alınıp kullanılır.

Tarihi

İlk Landsat 8 planları, NASA'nın ticari olarak sahip olunan ve işletilen bir uydu sisteminden Landsat 8 spesifikasyonlarına uygun verileri satın almasını gerektirir; ancak, endüstriden alınan tekliflerin değerlendirilmesinden sonra NASA,Eylül 2003. İçindeAğustos 2004, Beyaz Saray'ın Bilim ve Teknoloji Politikası Dairesi'nden (OSTP) bir memorandum, federal kurumlara Landsat benzeri sensörleri NPOESS uydularına yerleştirme emri verdi . Bu görevin teknik karmaşıklığının bir değerlendirmesinin ardından, proje hala gelişmektedir ve23 Aralık 2005, OSTP davet eden bir muhtıra yayınlayan NASA denilen enstrümanı taşıyan bir serbest uydunun şeklinde Landsat 8 uygulamak İşletme alanları Imager (OLI). İçindeAralık 2009, görev yüküne bir termal kızılötesi sensör (TIRS) eklenmesine karar verildi .

Başlatmak

Uydu, uzun bir kaporta ile donatılmış bir Atlas V 401 fırlatıcı tarafından fırlatılır .11 Şubat 20136: 02'de UT, Vandenberg fırlatma rampasındaki Uzay Fırlatma Kompleksi 3E'den (SLC-3E) . 78 dakika 30 saniye sonra Atlas V fırlatıcısının üst etabından çıkan uydu, fırlatmayı başarıyla tamamladı.

Uzay aracının ilk görüntüleri Mart 18, 2013. Landsat 8, yörüngede Landsat 7'ye katılarak Dünya yüzeyinin daha fazla kapsanmasını sağlar.

TIRS ile yörüngede sorunlar

Aralık 19, 2014yer denetleyicileri, Sahne Seçimi Aynası (SSM) kodlayıcı elektronikleriyle ilişkili anormal akım seviyelerini algılar . Kodlayıcı elektroniği, alet en alt noktaya bakacak şekilde devre dışı bırakılır ve TIRS sensöründen gelen veriler alınır ancak işlenmez. The3 Mart 2015, operatörler, enkoder A'nın elektroniğine bağlı sorunu çözmek için elektronik taraf A'nın sensörünü elektronik tarafına B geçirir. Sensör normal faaliyetlerine devam eder. Mart 4, 2015 ve nominal kara cisim ve derin uzay kalibrasyon verilerinin toplanması devam eder Mart 7, 2015. Kasım 3, 2015sensörün Sahne Seçme Aynasının (SSM) konumunu doğru bir şekilde ölçme yeteneği tehlikeye atılır ve kodlayıcı kapatılır. İçindeNisan 2016kodlayıcının kaybını telafi etmek için bir algoritma geliştirilir ve veri toplama devam eder. Bu sorunlara ek olarak sensör, rapor edilen sıcaklığı bant 10'da 4 ° C'ye ve bant 11'de 8 ° C'ye kadar yükselten kaçak ışık anomalisi ile başlatılır. Son olarak, anormalliğin saha dışı nedenlerden kaynaklandığını belirler. TIRS Dört Lensli Kırılma Teleskobunun üçüncü lensinin hemen üzerine ve TIRS odak düzlemine monte edilmiş metal alaşımlı bir tutma halkasından yansıyan yansımalar. İçindeOcak 2017, kaçak ışık miktarını tahmin etmek ve verilerden çıkarmak için bir algoritma geliştirilerek hatayı yaklaşık 1 Kelvin'e düşürür. 2017'de operatörler hala 11. bant veri kullanımının sınırlandırılmasını tavsiye ediyor.

Notlar ve referanslar

  1. "  LANDSAT 8 Uydu detayları 2013-008A NORAD 39084  " , N2YO,24 Ocak 2015(erişim tarihi 25 Ocak 2015 )
  2. "  Bilgi Sayfası - LDCM Earth Image Collection Satellite  " , Orbital Sciences Corporation ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  3. "  LDCM Spacecraft  " , NASA ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  4. "  United Launch Alliance İkinci NASA Yükünü Sadece 12 Günde Başarıyla Başlattı  " , United Launch Alliance,11 Şubat 2013(erişim tarihi 12 Şubat 2013 )
  5. "  Landsat 8 Uydusu İzlemeye Başladı  " , NASA,30 Mayıs 2013
  6. US Geological Survey , "  Landsat Data Continuity Mission  " , Rolla Publishing Service Center,Temmuz 2012(erişim tarihi 12 Şubat 2013 )
  7. U.S. Geological Service , "  LDCM History  " ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  8. Orbital Sciences Corporation , "  LDCM Fact Sheet  " ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  9. NASA , "  LDCM Press Kit  " ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  10. NASA , "  Landsat Data Continuity Mission Brochure  " ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  11. "Landsat 8 Kara Sistemi". Landsat Science . Erişim: 3 Ocak 2017.
  12. Gunter Krebs , "  Atlas-5 (401)  " , Gunter's Space Page ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  13. Justin Ray , "  Atlas 5 roket fırlatması Landsat'ın mirasını sürdürüyor,  " Spaceflight Now,11 Şubat 2013(erişim tarihi 12 Şubat 2013 )
  14. "  Atlas Launch Report - Mission Status Center  " , Spaceflight Now ( 12 Şubat 2013'te erişildi )
  15. "  LDCM'nin İlk Sahnesine Yakından Bakış  " , NASA,21 Mart 2013
  16. "  6 Mart 2015 - Landsat 8 TIRS Sensörü Nominal Çalışmalarına Devam Ediyor  " ( 25 Temmuz 2018'de erişildi )
  17. "  3 Kasım 2015 - TIRS Scene Select Mirror Encoder Current Anomaly  " (erişim tarihi 25 Temmuz 2018 )
  18. "  12 Nisan 2016 - Yaklaşan Landsat 8 TIRS Yeniden İşleme Bilgileri  " ( 25 Temmuz 2018'de erişildi )
  19. "  Landsat 8 Termal Kaçak Işık Algoritması  " ( 25 Temmuz 2018'de erişildi )
  20. "  Landsat 8'deki Termal Kızılötesi Sensör (TIRS) termal bantları nasıl kullanılır?  » (Erişim tarihi 25 Temmuz 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 .; Güneş, J .; Adachi, T .; Costen, N .; Hess, L .; Facoetti, H .; Montanaro, M. "NASA'nın Landsat Veri Sürekliliği Misyonu için QWIP odak düzlemi dizilerinin performansı", SPIE İşlemleri, Kızılötesi Teknolojisi ve Uygulamaları XXXVII cilt. 8012 (1) Nisan, 2011. Ayrıca bkz .: https://www.usgs.gov/faqs/what-are-band-designations-landsat-satellites-0?qt-news_science_products=7#qt-news_science_products

Ayrıca görün

İlgili makale

Dış bağlantılar