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Nachschubmissionen im All: Warum will die NASA Landsat 7 auftanken? Und was bedeutet das?
Landsat 7 ist der siebte Satellit des Landsat-Programms und wurde am 15. April 1999 gestartet. Sein Hauptziel besteht darin, das globale Satellitenbildarchiv zu aktualisieren und die neuesten, wolkenfreien Bilder bereitzustellen. Das Programm wird vom United States Geological Survey (USGS) verwaltet und betrieben. Über das NASA WorldWind-Projekt können Benutzer frei navigieren und 3D-Bilder von Landsat 7 und anderen Quellen anzeigen. Der Begleitsatellit Earth Observing-1 folgte dem Satelliten eine Minute nach dem Start in die gleiche Umlaufbahn, doch im Jahr 2011 begann sich seine Umlaufbahn zu verschlechtern, als ihm der Treibstoff ausging.
Landsat 7 wurde für eine Lebensdauer von fünf Jahren konzipiert, ist jedoch bereits seit mehr als zwei Jahrzehnten in Betrieb und hat damit seine Belastbarkeit und anhaltende Funktionalität unter Beweis gestellt.
Landsat 7 wurde von Lockheed Martin Space Systems gebaut und kann 532 Bilder pro Tag sammeln und übertragen. Er operiert in einer polaren, sonnensynchronen Umlaufbahn in 705 km Höhe und tastet die gesamte Erdoberfläche ab. Der Satellit wiegt 1.973 Kilogramm, ist 4,04 Meter lang und hat einen Durchmesser von 2,74 Metern. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger verfügt Landsat 7 über 378 Gbit/s Festkörperspeicher, was etwa 100 Bildern entspricht. Sein Hauptinstrument ist der Enhanced Thematic Mapper (ETM+), ein Schwingspiegelscanner zur Bilderfassung.
Instrumenteneigenschaften
Landsat 7 ist mit einer Vielzahl von Instrumenten ausgestattet, darunter:
- Vollfarbkanal mit 15 Metern räumlicher Auflösung (Kanal 8)
- Sichtbare Lichtkanäle mit 30 m räumlicher Auflösung (Kanäle 1–5, 7)
- Thermischer Infrarotkanal (Kanal 6) mit 60 m räumlicher Auflösung
- Volle Blende, 5 % absolute radiometrische Kalibrierung
Fehler der Scanzeilenkorrektur
Am 31. Mai 2003 fiel der Scan Line Corrector (SLC) des ETM+-Instruments aus. Die Funktion von SLC besteht darin, die Vorwärtsbewegung des Satelliten auszugleichen, um parallel abgetastete Bilder zu erhalten. Ohne die Hilfe von SLC erstellt das Instrument Zickzack-Bilder, was möglicherweise dazu führt, dass einige Bereiche wiederholt und andere überhaupt nicht abgebildet werden. Dies bedeutet, dass ungefähr 22 % der Landsat-7-Szenen fehlten, als das SLC nicht richtig funktionierte.
Trotz der Datenlücken ergab eine vom USGS durchgeführte Bewertung, dass die Bilder weiterhin für viele wissenschaftliche Anwendungen genutzt werden können.
Anwendungen von Satellitenbildern
Im August 1998 beauftragte die NASA EarthSat mit der Erstellung von Landsat GeoCover, einem genauen Datensatz orthorektifizierter Landsat-Bilder, die den Großteil der Landmasse der Erde abdecken. Der Vertrag ist Teil des Science Data Acquisition Program der NASA und wird vom John C. Stingness Space Center der NASA verwaltet. Dieser Datensatz wurde später auf EarthSat NaturalVue aktualisiert, eine aus Landsat 7 abgeleitete, in natürlichen Farben simulierte Bildgebung, die noch immer als Grundlage für viele Web-Mapping-Dienste verwendet wird.
Orbitalabsenkung und zukünftige Möglichkeiten
Landsat 7 erfordert regelmäßige Orbitmanöver, um sicherzustellen, dass die Landezeit (LMT) für die Datenerfassung im erforderlichen Bereich bleibt. Das letzte Orbitalmanöver fand am 7. Februar 2017 statt, danach begann die Umlaufbahn des Satelliten langsam abzusinken. Bis 2021 wurde die Bodentransitzeit von 10:00 Uhr auf etwa 9:15 Uhr verschoben. Mit dem Start von Landsat 9 am 27. September 2021 soll Landsat 7 außer Dienst gestellt werden.
AbschlussDie NASA untersucht derzeit die Möglichkeit, die robotergestützte Wartungsmission OSAM-1 zum Auftanken von Landsat 7 zu nutzen, um seine erfolgreiche Außerdienststellung sicherzustellen und ihn in ein kalibriertes Instrument umzuwandeln und so seinen wissenschaftlichen Nutzen zu erweitern.
Da sich Landsat 7 dem Ende seiner Dienstzeit nähert, wird es entscheidend sein zu sehen, ob andere Satelliten seine drei Jahrzehnte währende Bildgebungsmission fortsetzen werden und – noch wichtiger – wie uns diese Daten helfen werden, den Klimawandel besser zu verstehen und darauf zu reagieren. Herausforderungen?
