Language
Country/Area
No result found
من ناسا إلى هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: قصة التعاون الغامضة بين لاندسات 8!
في 11 فبراير 2013، تم إطلاق القمر الصناعي لاندسات 8 بنجاح في مهمة الأمل والابتكار، ليصبح القمر الصناعي الثامن في برنامج مراقبة الأرض الأمريكي. يكشف هذا التعاون بين الوكالات عن التعاون الوثيق بين وكالة ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS)، ويمثل علامة فارقة مهمة في برنامج لاندسات، ويضع الأساس لعمليات رصد الأرض في المستقبل.
منذ تقاعد لاندسات 5 في أوائل عام 2013، ظل لاندسات 7 فقط يعمل في المدار. ويضمن لاندسات 8 الحصول المستمر على بيانات لاندسات وإتاحتها ويوفر الدعم اللازم للبحث في الغطاء الأرضي العالمي والتغيرات في استخدام الأراضي.
نظرة عامة على المهمة
تتعدى مهمة لاندسات 8 مجرد التقاط بيانات تصويرية لسطح الأرض؛ فهي تهدف أيضًا إلى تحقيق ثلاثة أهداف علمية رئيسية. أولاً، مطلوب من Landsat 8 جمع وأرشفة بيانات الصور متعددة الأطياف لتوفير تغطية ربع سنوية لسطح الأرض العالمي. ثانيًا، التأكد من أن بيانات Landsat 8 متوافقة مع مهام Landsat السابقة من حيث هندسة الاستحواذ والمعايرة وجودة المنتج الناتج لدراسات تغير الأراضي طويلة المدى. أخيرًا، هناك نقطة مهمة جدًا وهي أن منتجات بيانات Landsat 8 سيتم إصدارها للجمهور مجانًا لضمان حصول جميع المستخدمين عليها دون أي عوائق.
"إن نجاح لاندسات 8 لا يعد إنجازًا تكنولوجيًا فحسب، بل يعد أيضًا تنفيذًا لمفهوم مشاركة البيانات المفتوحة."
التفاصيل الفنية
تتراوح دقة صورة Landsat 8 من 15 مترًا إلى 100 متر، ويمكن أن يوفر صورًا متوسطة الدقة بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة ونطاقات طيف الأشعة تحت الحمراء الحرارية. يستطيع القمر الصناعي التقاط أكثر من 700 مشهد يوميًا، وهو تحسن كبير مقارنة بـ 250 مشهدًا على القمر الصناعي Landsat 7. ويرجع كل هذا إلى تحسين أداء نسبة الإشارة إلى الضوضاء وقدرات معالجة البيانات الكمية 12 بت، مما يجعل وصف خصائص الغطاء الأرضي أكثر دقة.
تصميم وبناء الأقمار الصناعية
يستخدم Landsat 8، الذي بنته شركة Orbital Sciences Corporation، ناقل القمر الصناعي LEOStar-3 القياسي، مما يعني أنه يعتمد بنية تقنية موثوقة من حيث إمدادات الطاقة والتحكم في المدار والموقف والاتصالات وتخزين البيانات. تعمل مجموعة شمسية واحدة قابلة للنشر على تشغيل القمر الصناعي وإعادة شحن وتخزين بطارية هيدريد معدن النيكل بقدرة 125 أمبير.
تكوين المستشعر
جهاز تصوير الأرض التشغيلي (OLI)
يستخدم OLI، باعتباره المستشعر الرئيسي لـ Landsat 8، تصميم مستشعر مكنسة الدفع ليحل محل مستشعر المكنسة المتأرجحة المستخدم في Landsat السابق. يعمل هذا التصميم على تحسين حساسيته وجودة التصوير بشكل كبير. OLI قادر على جمع البيانات في تسعة نطاقات طيفية، سبعة منها متوافقة مع بيانات Landsat السابقة، مما يوفر أساسًا مستقرًا للبحث طويل المدى. وفي الوقت نفسه، يمكن استخدام النطاق الموجي المضاف حديثًا لقياس جودة المياه واكتشاف السحب الرقيقة.
مستشعر الأشعة تحت الحمراء الحراري (TIRS)
تتولى TIRS مسؤولية التصوير الحراري، والذي يستخدم في مجالات إدارة المياه ذات الأهمية المتزايدة مثل قياس معدل التبخر. يستخدم هذا المستشعر تقنية كشف أحدث قادرة على العمل في نطاقين مختلفين من الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات الطويلة. على الرغم من أن TIRS مصمم ليكون عمره ثلاث سنوات، إلا أنه يوفر استمرارية مهمة لبيانات الأشعة تحت الحمراء الحرارية من Landsat 6 و7.
الأنظمة والعمليات الأرضية
يتولى النظام الأرضي الخاص بـ Landsat 8 مسؤولية القيادة والتحكم في القمر الصناعي وإدارة بيانات المهمة المرسلة من القمر الصناعي. يتولى مركز عمليات المهمة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا مسؤولية إرسال الأوامر إلى الأقمار الصناعية، ويتم تخزين بيانات المهمة التي تتلقاها الأقمار الصناعية ومعالجتها لتحليلها لاحقًا ومشاركتها مع الجمهور.
مراجعة تاريخية
اعتمد برنامج لاندسات 8 الأصلي على شراء البيانات من أنظمة الأقمار الصناعية التجارية، ولكن نتيجة لتقييم التكنولوجيا، غيرت وكالة ناسا استراتيجيتها وقررت بناء منصة فضائية مستقلة، لتشكل في النهاية لاندسات 8 الذي نعرفه اليوم.
"من الفكرة الأولية إلى مشاركة البيانات اليوم، تُظهر كل خطوة من خطوات Landsat 8 سحر التكنولوجيا وقوة التعاون."
المشاكل والحلول على المسار الصحيح
عندما تم اكتشاف حالات شاذة تتعلق بأجهزة الاستشعار الحرارية بالأشعة تحت الحمراء (TIRS) في عام 2014، استجاب فريق التكنولوجيا بسرعة وأجرى العديد من التعديلات. وفي النهاية، لم يقم الفريق باستعادة قدرات جمع البيانات العادية فحسب، بل قام أيضًا بتطوير خوارزميات للتعويض عن بعض الأخطاء الطفيفة أخطاء في السؤال الاستشعار. توضح هذه التجارب كيفية مواجهة التحديات من خلال التعاون والابتكار في بيئة الفضاء المعقدة والمتغيرة باستمرار.
النظرة المستقبلية
منذ إطلاقه في عام 1972، ظل برنامج لاندسات يقدم دائمًا بيانات قيمة للبحث العلمي في بيئة عالمية متغيرة. ولا يعد لاندسات 8 استمرارًا للتكنولوجيا فحسب، بل إنه أيضًا مساهمة في جهود البشرية لمراقبة الأرض وفهمها. ومع تزايد المخاوف بشأن تأثيرات تغير المناخ، سيواصل لاندسات 8 دعم العلماء وصانعي السياسات والجمهور وتعزيز تبادل المعلومات العالمية.
بينما نتمتع بالراحة التي توفرها التكنولوجيا، كيف سيستمر لاندسات 8 في التأثير على مراقبة الأرض وإدارة البيئة في المستقبل؟
