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Dalla NASA all'USGS: la misteriosa storia di cooperazione di Landsat 8!
L'11 febbraio 2013, il satellite Landsat 8 è stato lanciato con successo con una missione di speranza e innovazione, diventando l'ottavo satellite del Programma di osservazione della Terra degli Stati Uniti. Questa collaborazione tra agenzie rivela la stretta collaborazione tra la NASA e l’U.S. Geological Survey (USGS), segna un’importante pietra miliare nel programma Landsat e pone le basi per le future osservazioni della Terra.
Da quando Landsat 5 è stato ritirato all'inizio del 2013, solo Landsat 7 ha operato in orbita garantendo l'acquisizione e la disponibilità continua di dati Landsat e fornendo il supporto necessario per la ricerca sulla copertura globale del territorio e sui cambiamenti nell'uso del territorio.
Panoramica delle attività
La missione di Landsat 8 va oltre l'acquisizione di dati di imaging della superficie terrestre; mira anche a raggiungere tre obiettivi scientifici chiave. Innanzitutto, Landsat 8 deve raccogliere e archiviare dati di immagini multispettrali per fornire una copertura trimestrale della superficie terrestre globale. In secondo luogo, garantire che i dati Landsat 8 siano coerenti con le precedenti missioni Landsat in termini di geometria di acquisizione, calibrazione e qualità del prodotto in uscita per gli studi sui cambiamenti del territorio a lungo termine. Infine, un punto molto importante è che i prodotti dati Landsat 8 saranno rilasciati al pubblico gratuitamente per garantire che tutti gli utenti possano ottenerli senza alcuna barriera.
"Il successo di Landsat 8 non è solo un risultato tecnologico, ma anche l'implementazione del concetto di condivisione aperta dei dati."
Dettagli tecnici
La risoluzione dell'immagine di Landsat 8 varia da 15 a 100 metri e può fornire immagini a media risoluzione comprese le bande dello spettro della luce visibile, del vicino infrarosso e dell'infrarosso termico. Il satellite può catturare più di 700 scene ogni giorno, un miglioramento significativo rispetto alle 250 scene di Landsat 7. Tutto ciò è dovuto al miglioramento delle prestazioni del rapporto segnale-rumore e alle capacità di elaborazione dei dati quantizzati a 12 bit, che rendono la descrizione delle caratteristiche della copertura del suolo più accurata.
Progettazione e costruzione di satelliti
Landsat 8, costruito da Orbital Sciences Corporation, utilizza il bus satellitare standard LEOStar-3, il che significa che adotta un'architettura tecnica affidabile in termini di alimentazione, controllo dell'orbita e dell'assetto, comunicazione e archiviazione dei dati. Un singolo pannello solare dispiegabile alimenta il satellite e ricarica e immagazzina la sua batteria al nichel-metallo idruro da 125 Ah.
Configurazione del sensore
Operational Land Imager (OLI)
OLI, come sensore principale di Landsat 8, utilizza un design del sensore a scopa per sostituire il sensore a scopa oscillante utilizzato nel precedente Landsat. Questo design migliora notevolmente la sensibilità e la qualità dell'immagine. OLI è in grado di raccogliere dati in nove bande spettrali, sette delle quali sono compatibili con i precedenti dati Landsat, fornendo una base stabile per la ricerca a lungo termine. Allo stesso tempo, la banda d'onda appena aggiunta può essere utilizzata per la misurazione della qualità dell'acqua e il rilevamento delle nuvole sottili.
Sensore termico a infrarossi (TIRS)
TIRS è responsabile dell'imaging termico, che viene utilizzato in aree sempre più importanti della gestione delle acque come la misurazione del tasso di evapotraspirazione. Questo sensore utilizza una tecnologia di rilevamento più recente in grado di funzionare in due diverse bande infrarosse a onde lunghe. Sebbene TIRS sia progettato per avere una durata di tre anni, fornisce un'importante continuità per i dati nell'infrarosso termico provenienti da Landsat 6 e 7.
Sistemi e operazioni di terra
Il sistema di terra di Landsat 8 è responsabile del comando e controllo del satellite e della gestione dei dati di missione inviati dal satellite. Il Mission Operations Center presso il Goddard Space Flight Center della NASA è responsabile dell'invio di comandi ai satelliti e i dati di missione ricevuti dai satelliti vengono archiviati ed elaborati per la successiva analisi e condivisione con il pubblico.
Revisione storica
Il programma Landsat 8 originale si basava sull'acquisto di dati da sistemi satellitari commerciali, ma in seguito alla valutazione della tecnologia, la NASA ha cambiato strategia e ha deciso di costruire una piattaforma satellitare indipendente, formando infine il Landsat 8 che conosciamo oggi.
"Dalla concezione iniziale alla condivisione dei dati di oggi, ogni passo di Landsat 8 dimostra il fascino della tecnologia e il potere della cooperazione."
Problemi e soluzioni sul percorso
Quando nel 2014 sono state scoperte anomalie relative ai sensori termici a infrarossi (TIRS), il team tecnologico ha risposto rapidamente e ha apportato numerose modifiche. Alla fine, non solo ha ripristinato le normali capacità di raccolta dati, ma ha anche sviluppato algoritmi per compensare alcune anomalie minori errori nella domanda sul sensore. Queste esperienze dimostrano come affrontare le sfide attraverso la cooperazione e l’innovazione nel complesso e in continua evoluzione dell’ambiente spaziale.
Prospettive future
Sin dal suo lancio nel 1972, il programma Landsat ha sempre fornito dati preziosi per la ricerca scientifica in un ambiente globale in evoluzione. Landsat 8 non è solo una continuazione della tecnologia, ma anche un contributo agli sforzi dell’umanità per osservare e comprendere la terra. Man mano che crescono le preoccupazioni sull’impatto dei cambiamenti climatici, Landsat 8 continuerà a sostenere scienziati, politici e pubblico e a promuovere la condivisione e lo scambio globale di informazioni.
Poiché godiamo della comodità offerta dalla tecnologia, in che modo Landsat 8 continuerà a influenzare il futuro dell'osservazione della Terra e della gestione ambientale?
