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NASAからUSGSへ：Landsat 8の不思議な協力物語！
2013 年 2 月 11 日、ランドサット 8 衛星は希望と革新の使命を持って打ち上げに成功し、米国地球観測プログラムの 8 番目の衛星となりました。この機関を越えた協力は、NASA と米国地質調査所 (USGS) の緊密な協力を明らかにし、ランドサット プログラムの重要なマイルストーンを示し、将来の地球観測の基礎を築きます。
Landsat 5 が 2013 年初めに退役して以来、Landsat 7 のみが軌道上で運用されており、Landsat データの継続的な取得と可用性を確保し、地球規模の土地被覆と土地利用の変化に関する研究に必要なサポートを提供しています。
タスクの概要
Landsat 8 の使命は、地表の画像データを取得することにとどまらず、3 つの重要な科学的目標を達成することも目指しています。まず、Landsat 8 は、地球の地表を四半期ごとにカバーするために、マルチスペクトル画像データを収集およびアーカイブする必要があります。第 2 に、Landsat 8 データが、長期の土地変動研究のための取得ジオメトリ、キャリブレーション、出力製品の品質の点で以前の Landsat ミッションと一致していることを確認します。最後に、非常に重要な点は、すべてのユーザーが障壁なく取得できるように、Landsat 8 データ製品が無料で一般公開されることです。
「Landsat 8 の成功は、技術的な成果だけではなく、オープン データ共有の概念の実装でもあります。」
技術的な詳細
Landsat 8 の画像解像度の範囲は 15 メートルから 100 メートルで、可視光線、近赤外線、熱赤外線スペクトル帯域を含む中解像度の画像を提供できます。この衛星は毎日 700 以上のシーンをキャプチャできます。これは、Landsat 7 の 250 シーンと比較して大幅な改善です。これはすべて、信号対雑音比のパフォーマンスの向上と 12 ビットの量子化データ処理機能によるもので、土地被覆特性の記述がより正確になります。
衛星の設計と構築
Orbital Sciences Corporation によって構築された Landsat 8 は、標準の LEOStar-3 衛星バスを使用しています。これは、電源、軌道と姿勢の制御、通信、データ ストレージの点で信頼性の高い技術アーキテクチャを採用していることを意味します。単一の展開可能な太陽電池アレイが衛星に電力を供給し、125 Ah ニッケル水素電池を充電して蓄電します。
センサー構成
Operational Land Imager (OLI)
OLI は、Landsat 8 のメイン センサーとして、以前の Landsat で使用されていたスイングほうきセンサーの代わりにプッシュほうきセンサー設計を使用しており、この設計により感度と画像品質が大幅に向上します。 OLI は 9 つのスペクトル バンドでデータを収集でき、そのうち 7 つは以前の Landsat データと互換性があり、長期的な研究に安定した基盤を提供します。同時に、新たに追加された波長帯は水質測定や薄い雲の検出にも使用できます。
熱赤外線センサー (TIRS)
TIRS は、蒸発散量測定など、ますます重要になっている水管理分野で使用される熱画像処理を担当しています。このセンサーは、2 つの異なる長波赤外線帯域で動作できる新しい検出技術を使用しています。 TIRS は 3 年間の寿命を持つように設計されていますが、Landsat 6 および 7 からの熱赤外線データに重要な継続性を提供します。
地上システムと運用
Landsat 8 の地上システムは、衛星の指揮と制御、および衛星から送信されるミッション データの管理を担当します。 NASA のゴダード宇宙飛行センターのミッション オペレーション センターは、衛星にコマンドを送信する責任を負い、衛星が受信したミッション データは、その後の分析と一般公開のために保存および処理されます。
過去のレビュー
元の Landsat 8 プログラムは商用衛星システムからのデータ購入に依存していましたが、技術評価の結果、NASA は戦略を変更し、独立した衛星プラットフォームを構築することを決定し、最終的に今日知られている Landsat 8 を形成しました。
「最初の構想から今日のデータ共有に至るまで、Landsat 8 のあらゆる段階でテクノロジーの魅力と協力の力が実証されています。」
軌道上の問題と解決策
2014 年に熱赤外線センサー (TIRS) に関連する異常が発見されたとき、技術チームは迅速に対応し、最終的には通常のデータ収集機能を回復しただけでなく、いくつかの軽微な問題を補うアルゴリズムも開発しました。センサーの質問に誤りがあります。これらの経験は、複雑で絶えず変化する宇宙環境において、協力と革新を通じて課題に対処する方法を示しています。
今後の展望
1972 年の開始以来、Landsat プログラムは常に、変化する地球環境における科学研究に貴重なデータを提供してきました。 Landsat 8 はテクノロジーの継続であるだけでなく、地球を観察し理解する人類の取り組みにも貢献します。気候変動の影響に関する懸念が高まる中、ランドサット 8 は引き続き科学者、政策立案者、一般の人々をサポートし、世界的な情報共有と交換を促進していきます。
私たちはテクノロジーによってもたらされる利便性を享受していますが、Landsat 8 は将来の地球観測と環境管理にどのような影響を与え続けるのでしょうか?
