Landsat 8 es un satélite estadounidense de observación de la Tierra lanzado el 11 de febrero de 2013. Es el octavo satélite del programa Landsat ; el séptimo en alcanzar la órbita con éxito. Originalmente llamada Landsat Data Continuity Mission (LDCM), es una colaboración entre la NASA y el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland , proporcionó el desarrollo, la ingeniería de sistemas de misión y la adquisición del vehículo de lanzamiento, mientras que el USGS proporcionó el desarrollo de los sistemas terrestres y llevará a cabo las operaciones de la misión en curso. Comprende la cámara delOperational Land Imager (OLI) y el sensor térmico infrarrojo (TIRS) que se pueden utilizar para estudiar la temperatura de la superficie de la Tierra y se utilizan para estudiar el calentamiento global. [2]
 Landsat 8 durante las pruebas en tierra | |
| Nombres | Misión de continuidad de datos de Landsat |
|---|---|
| Tipo de misión | Imágenes de satélite |
| Operador | NASA / USGS |
| ID COSPAR | 2013-008A |
| SATCAT no. | 39084 |
| Sitio web | https://landsat.gsfc.nasa.gov/landsat-8/ |
| Duración de la misión | 5 años (planeado) 10 años (con combustible) Transcurrido: 8 años, 3 meses, 20 días |
| Propiedades de la nave espacial | |
| Astronave | Landsat 8 |
| Tipo de nave espacial | LEOStar |
| Autobús | LEOStar-3 |
| Fabricante | Ciencias orbitales (principal) Ball Aerospace (OLI) NASA GSFC (TIRS) |
| Masa de lanzamiento | 2.623 kg (5.783 libras) |
| Secado masivo | 1.512 kg (3.333 libras) |
| Inicio de la misión | |
| Fecha de lanzamiento | 11 de febrero de 2013, 18:02:00 UTC |
| Cohete | Atlas V 401 (AV-035) |
| Sitio de lanzamiento | Vandenberg , SLC-3E |
| Contratista | Alianza de lanzamiento unida |
| Servicio ingresado | 30 de mayo de 2013 |
| Parámetros orbitales | |
| Sistema de referencia | Órbita geocéntrica [1] |
| Régimen | Órbita sincrónica con el sol |
| Altitud | 705 kilometros |
| Inclinación | 98,22 ° |
| Período | 98.8 minutos |
| Instrumentos | |
Sensor infrarrojo térmico (TIRS) de Operational Land Imager (OLI ) | |
 Parche de la misión Landsat Data Continuity Mission (LDCM) | |
El satélite fue construido por Orbital Sciences Corporation , quien se desempeñó como contratista principal para la misión. [3] Los instrumentos de la nave espacial fueron construidos por Ball Aerospace & Technologies y el Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA, [4] y su lanzamiento fue contratado por United Launch Alliance (ULA). [5] Durante los primeros 108 días en órbita, LDCM se sometió a revisión y verificación por parte de la NASA y el 30 de mayo de 2013 las operaciones se transfirieron de la NASA al USGS cuando LDCM pasó a llamarse oficialmente Landsat 8. [6]
Resumen de la misión
Con la retirada de Landsat 5 a principios de 2013, dejando a Landsat 7 como el único satélite del programa Landsat en órbita, Landsat 8 garantiza la adquisición y disponibilidad continua de datos de Landsat utilizando una carga útil de dos sensores, el Operational Land Imager (OLI) y el Thermal InfraRed. Sensor (TIRS). Respectivamente, estos dos instrumentos recopilan datos de imagen para nueve bandas de onda corta y dos bandas térmicas de onda larga. El satélite se desarrolló con una vida útil de diseño de misión de 5 años, pero se lanzó con suficiente combustible a bordo para proporcionar más de diez años de operaciones.
Landsat 8 consta de tres misiones clave y objetivos científicos:
- Recopile y archive datos de imágenes multiespectrales de resolución media (resolución espacial de 30 metros) que permitan una cobertura estacional de las masas terrestres mundiales durante un período no inferior a 5 años.
- Asegúrese de que los datos del Landsat 8 sean lo suficientemente consistentes con los datos de las misiones Landsat anteriores en términos de geometría de adquisición, calibración, características de cobertura, características espectrales, calidad del producto de salida y disponibilidad de datos para permitir estudios de la cobertura del suelo y el cambio de uso del suelo a lo largo del tiempo.
- Distribuya los productos de datos Landsat 8 al público en general de forma no discriminatoria y sin costo para el usuario. [7]
Detalles técnicos
Proporcionar imágenes de resolución moderada, de 15 metros a 100 metros, de la superficie de la Tierra y las regiones polares, Landsat 8 opera en el visible , infrarrojo cercano , onda corta, infrarrojos y térmicas infrarrojas espectros. Landsat 8 captura más de 700 escenas por día, un aumento de las 250 escenas por día en Landsat 7 . Los sensores OLI y TIRS verán un mejor rendimiento radiométrico de señal a ruido (SNR), lo que permitirá la cuantificación de datos de 12 bits, lo que permitirá más bits para una mejor caracterización de la cobertura terrestre.
Parámetros previstos para los productos estándar Landsat 8 : [8]
- Tipo de producto: Nivel 1T ( terreno corregido )
- Formato de salida: GeoTIFF
- Tamaño de píxel: 15 metros / 30 metros / 100 metros (pancromático / multiespectral / térmico)
- Proyección del mapa: UTM (estereográfica polar para la Antártida)
- Datum: WGS 84
- Orientación: Norte arriba (mapa)
- Remuestreo: convolución cúbica
- Precisión:
- OLI: error circular de 12 metros, 90% de confianza
- TIRS: error circular de 41 metros, 90% de confianza
Astronave
La nave espacial Landsat 8 fue construida por Orbital Sciences Corporation , bajo contrato con la NASA, y utiliza el bus satelital LEOStar-3 estándar de Orbital . Orbital fue responsable del diseño y fabricación del bus de la nave espacial Landsat 8, la integración de los instrumentos de carga útil proporcionados por el cliente y las pruebas completas del observatorio, incluidas las ambientales y EMI / EMC. [9] La nave espacial suministra energía, control de posición y órbita, comunicaciones y almacenamiento de datos para OLI y TIRS.
Todos los componentes, excepto el módulo de propulsión, están montados en el exterior de la estructura primaria. Una sola matriz solar desplegable genera energía para los componentes de la nave espacial y carga la batería de níquel-hidrógeno (Ni-H 2 ) de 125 amperios hora de la nave . Un registrador de datos de estado sólido de 3,14 terabits proporciona almacenamiento de datos a bordo de la nave espacial y una antena de banda X transmite datos OLI y TIRS en tiempo real o reproducidos desde el registrador de datos. El OLI y el TIRS están montados en un banco óptico en el extremo delantero de la nave espacial. [10]
Sensores
Generador de imágenes de tierra operativa
El Operational Land Imager (OLI) de Landsat 8 mejora los sensores Landsat anteriores y fue construido, bajo contrato con la NASA, por Ball Aerospace & Technologies . OLI utiliza un enfoque tecnológico demostrado por el sensor Advanced Land Imager volado en el satélite experimental Earth Observing-1 (EO-1) de la NASA. El instrumento OLI utiliza un sensor de barrido en lugar de los sensores de barrido que se utilizaban en los satélites Landsat anteriores. El sensor de barrido alinea las matrices de detectores de imágenes a lo largo del plano focal del Landsat 8, lo que le permite ver toda la franja, campo de visión transversal de 185 km (115 millas), en lugar de barrer a través del campo de visión. Con más de 7000 detectores por banda espectral, el diseño de la escobilla de empuje da como resultado una mayor sensibilidad, menos partes móviles y una mejor información de la superficie terrestre.
OLI recopila datos de nueve bandas espectrales. Siete de las nueve bandas son consistentes con los sensores Thematic Mapper (TM) y Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM +) que se encuentran en los satélites Landsat anteriores, lo que brinda compatibilidad con los datos históricos de Landsat, al tiempo que mejora las capacidades de medición. Se recolectarán dos nuevas bandas espectrales, una banda de aerosol / costera de color azul profundo y una banda de cirros infrarrojos de onda corta, lo que permitirá a los científicos medir la calidad del agua y mejorar la detección de nubes altas y delgadas .
| Banda espectral | Longitud de onda | Resolución | Radiacion solar |
|---|---|---|---|
| Banda 1 - Costero / Aerosol | 0,433 - 0,453 μm | 30 m | 2031 W / (m 2 μm) |
| Banda 2 - Azul | 0,450 - 0,515 μm | 30 m | 1925 W / (m 2 μm) |
| Banda 3 - Verde | 0,525 - 0,600 μm | 30 m | 1826 W / (m 2 μm) |
| Banda 4 - Rojo | 0,630 - 0,680 μm | 30 m | 1574 W / (m 2 μm) |
| Banda 5 - Infrarrojo cercano | 0,845 - 0,885 μm | 30 m | 955 W / (m 2 μm) |
| Banda 6 - Infrarrojos de longitud de onda corta | 1.560 - 1.660 μm | 30 m | 242 W / (m 2 μm) |
| Banda 7 - Infrarrojos de longitud de onda corta | 2.100 - 2.300 μm | 30 m | 82,5 W / (m 2 μm) |
| Banda 8 - Pancromático | 0,500 - 0,680 μm | 15 m | 1739 W / (m 2 μm) |
| Banda 9 - Cirrus | 1.360 - 1.390 μm | 30 m | 361 W / (m 2 μm) |
Sensor de infrarrojos térmico
El Sensor Térmico Infrarrojo (TIRS), construido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA , realiza imágenes térmicas y es compatible con aplicaciones emergentes como las mediciones de la tasa de evapotranspiración para la gestión del agua. El plano focal TIRS utiliza conjuntos de fotodetectores de infrarrojos de pozo cuántico de arseniuro de galio (GaAs) (conocidos como QWIP) para detectar la radiación infrarroja, una novedad en el programa Landsat. Los datos TIRS se registrarán en los datos OLI para crear productos de datos Landsat 8 de 12 bits con corrección radiométrica, geométrica y de terreno. [8] Al igual que OLI, TIRS emplea un diseño de sensor de barrido con una franja de 185 km de ancho. Los datos para dos bandas de infrarrojos de longitud de onda larga se recopilarán con TIRS. Esto proporciona continuidad de datos con la banda infrarroja térmica única de Landsat 7 y agrega una segunda.
Dado que TIRS fue una adición tardía al satélite Landsat 8, el requisito de vida útil del diseño se relajó para acelerar el desarrollo del sensor. Como tal, TIRS solo tiene una vida útil de diseño de tres años.
| Banda espectral | Longitud de onda | Resolución |
|---|---|---|
| Banda 10 - Infrarrojos de longitud de onda larga | 10,30 - 11,30 micras | 100 metros |
| Banda 11 - Infrarrojos de longitud de onda larga | 11,50 - 12,50 μm | 100 metros |
Sistema de tierra
El sistema terrestre Landsat 8 realiza dos funciones principales: comando y control del satélite y gestión de los datos de la misión enviados desde el satélite. El mando y control satelital es proporcionado por el Centro de Operaciones de la Misión en el Centro de Vuelo Espacial Goddard (NASA). Los comandos se envían desde el Centro de Operaciones de la Misión al satélite a través de un Elemento de Red Terrestre (GNE). Los datos de la misión del satélite se transmiten a las estaciones receptoras en Sioux Falls, Dakota del Sur , Gilmore Creek, Arkansas y Svalbard , Noruega . A partir de ahí, los datos se envían a través de la GNE a la USGS Centro de Recursos de la Tierra Observación y Ciencia (EROS) en Sioux Falls, donde se ingiere en el proceso de datos y sistema de archivos. [12]
Historia
Los planes originales de Landsat 8 exigían que la NASA comprara datos que cumplieran con las especificaciones de Landsat 8 de un sistema satelital operado y de propiedad comercial; sin embargo, después de una evaluación de las propuestas recibidas de la industria, la NASA canceló la Solicitud de Propuestas en septiembre de 2003. En agosto de 2004, un memorando de la Oficina de Política de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca (OSTP) ordenó a las agencias federales colocar sensores tipo Landsat en la plataforma del Sistema Nacional de Satélites Ambientales Operacionales en Órbita Polar (NPOESS). Tras una evaluación de la complejidad técnica de esta tarea, se ajustó la estrategia y el 23 de diciembre de 2005, la OSTP emitió un memorando en el que ordenaba a la NASA que implementara el Landsat 8 en forma de nave espacial de vuelo libre que lleva un instrumento denominado Operativo. Land Imager (OLI). En diciembre de 2009, se tomó la decisión de agregar un sensor infrarrojo térmico (TIRS) a la carga útil de la misión. [8]
Lanzamiento
El satélite se lanzó a bordo de un vehículo de lanzamiento Atlas 401 con un carenado de carga útil extendida. [13] El lanzamiento tuvo lugar a las 18:02:00 UTC el 11 de febrero de 2013, desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 3 de Vandenberg (SLC-3E) en la Base de la Fuerza Aérea de Vandenberg . [14] Setenta y ocho minutos y treinta segundos más tarde, la nave espacial se separó de la etapa superior Atlas V, completando con éxito el lanzamiento. [15]
Las primeras imágenes de la nave espacial se recolectaron el 18 de marzo de 2013. [16] Landsat 8 se une al Landsat 7 en órbita, proporcionando una mayor cobertura de la superficie de la Tierra.
Sobre problemas de órbita con TIRS
El 19 de diciembre de 2014, los controladores de tierra detectaron niveles de corriente anómalos asociados con la electrónica del codificador Scene Select Mirror (SSM). La electrónica del SSM se apagó con el instrumento apuntando al nadir y los datos TIRS se adquirieron pero no se procesaron. El 3 de marzo de 2015, los operadores cambiaron TIRS de la electrónica del lado A al lado B para solucionar el problema con la electrónica del codificador del lado A. TIRS reanudó sus operaciones normales el 4 de marzo de 2015, y la recopilación nominal de datos de calibración de cuerpo negro y espacio profundo se reanudó el 7 de marzo de 2015. [17] El 3 de noviembre de 2015, la capacidad de TIRS para medir con precisión la ubicación del espejo de selección de escena (SSM) fue comprometido y el codificador se apagó. [18] En abril de 2016, se desarrolló un algoritmo para compensar el codificador apagado y se reanudó la transmisión de datos. [19] Además de estos problemas, TIRS se lanzó con una anomalía de luz parásita que aumenta la temperatura reportada hasta en 4 Kelvin en la banda 10 y hasta 8 K en la banda 11. Finalmente, se determinó que la anomalía fue causada por reflejos de campo que rebotan en un anillo de retención de aleación de metal montado justo encima de la tercera lente del telescopio TIRS refractivo de cuatro lentes y en el plano focal TIRS. [20] En enero de 2017, se desarrolló un algoritmo para estimar la cantidad de luz parásita y restarla de los datos, reduciendo el error a aproximadamente 1 K.
Ver también
- Programa Landsat
Referencias
- ^ "Órbita Landsat 8" . Cielos arriba. 28 de mayo de 2016 . Consultado el 28 de mayo de 2016 .
- ^ Li y col. (2021) Percepción remota, efecto isla de calor y predicción del precio de la vivienda a través de AutoML Advances in Intelligent Systems and Computing serie de libros, volumen 1213, págs. 113-118, https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3- 030-51328-3_17
- ^ "Hoja informativa - Satélite de recopilación de imágenes terrestres LDCM" (PDF) . Corporación de Ciencias Orbitales . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ "Nave espacial LDCM" . NASA . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público . - ^ "United Launch Alliance lanza con éxito la segunda carga útil de la NASA en solo 12 días" . United Launch Alliance. 11 de febrero de 2013. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2013 . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ "El satélite Landsat 8 comienza a vigilar" . NASA. 30 de mayo de 2013. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Servicio Geológico de Estados Unidos (julio de 2012). "Misión de continuidad de datos Landsat" (PDF) . Centro de servicios de publicación de Rolla . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ a b c Servicio Geológico de Estados Unidos. "Historia LDCM" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2013 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Corporación de Ciencias Orbitales. "Hoja de datos de LDCM" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ NASA. "Kit de prensa LDCM" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2013 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b NASA. "Folleto de la misión de continuidad de datos de Landsat" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2013 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "Landsat 8 Ground System" Landsat Science Obtenido: 3 de enero de 2017 Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Krebs, Gunter. "Atlas-5 (401)" . Página espacial de Gunter . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ Ray, Justin (11 de febrero de 2013). "El lanzamiento del cohete Atlas 5 continúa el legado de Landsat" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ "Informe de lanzamiento de Atlas - Centro de estado de la misión" . Vuelo espacial ahora . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
- ^ "Una mirada más cercana a la primera escena de LDCM" . NASA. 21 de marzo de 2013. Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "6 de marzo de 2015: el sensor Landsat 8 TIRS reanuda las operaciones nominales" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2018 . Consultado el 25 de julio de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "3 de noviembre de 2015 - Anomalía actual del codificador de espejo de selección de escena TIRS" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2018 . Consultado el 25 de julio de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "12 de abril de 2016 - Próxima información de reprocesamiento de Landsat 8 TIRS" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2018 . Consultado el 25 de julio de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "Algoritmo de luz parásita térmica Landsat 8" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2018 . Consultado el 25 de julio de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .enlaces externos
- Sitio web Landsat de la NASA
- Sitio web de USGS Landsat
- EarthNow! Visor de imágenes Landsat
- Galería multimedia de Kennedy Landsat 8