Landsat 9 是美国国家航空航天局(NASA) 和美国地质调查局 (USGS)之间的合作伙伴,将继续 Landsat 计划在重复全球观测以监测、了解和管理地球自然资源方面的关键作用。
自 1972 年以来,Landsat 数据为从事农业、地质、林业、区域规划、教育、制图和全球
变化研究的人员提供了独特的资源。Landsat 图像也被证明对《国际宪章:空间和重大灾害》非常宝贵,支持紧急响应和救灾以挽救生命。随着 Landsat 9 的加入,Landsat 计划的陆地成像记录将延长至半个多世纪。
Masek, J.、MA Wulder、BL Markham、J. McCorkel、CJ Crawford、J. Storey 和 DT Jenstrom。(2020)。Landsat 9:通过连续性增强开放科学和应用的能力。环境遥感 248. doi: 10.1016/j.rse.2020.111968
航天器和发射组件:
- 航天器供应商:诺斯罗普格鲁曼公司
- Spacecraft Bus:Northrop Grumman Innovation Systems(原轨道 ATK)
- 运载火箭:联合发射联盟 Atlas V 401
- 航天器速度:16,760 英里/小时(26,972 公里/小时)
- 设计寿命:5年
- 耗材:10年
Landsat 9 与之前的任务一样,于 2021 年 9 月 27 日下午 1 点 12 分从加利福尼亚州范登堡空军基地发射,搭载在联合发射联盟 Atlas V 401 火箭上。Landsat 9 携带操作陆地成像仪 2 (OLI-2),由位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace & Technologies Corporation 制造,以及由位于马里兰州格林贝尔特的 NASA Goddard 太空飞行中心制造的热红外传感器 2 (TIRS-2) . 诺斯罗普·格鲁曼公司设计并制造了航天器并将这两种仪器集成在一起。
NASA 负责空间部分(仪器和航天器/天文台)、任务整合、发射和在轨检查。NASA 管理的卫星构建有一个任务生命周期(见下图),分为多个阶段。A阶段是概念和技术开发;B期为初步设计和技术完成;C 阶段是最终设计和制造;D 阶段是系统组装、集成/测试和发射准备;E 阶段从在轨运行检查之后开始,在任务运行结束时结束。
美国地质调查局负责美国宇航局完成在轨校验后的地面系统、飞行操作、数据处理和数据产品分发。
Landsat 9 任务开发和生命周期。图片来源:NASA Landsat
在调试和在轨检查后,Landsat 9 将进入 Landsat 7 的当前轨道,该轨道有足够的燃料运行到 2021 年,随后将退役。Landsat 9 将每 16 天对地球成像一次,与 Landsat 8 相距 8 天。Landsat 9 每天将收集多达 750 个场景,借助 Landsat 8,两颗卫星每天将为 USGS 添加近 1,500 个新场景陆地卫星档案。
Landsat 9 仪器
Landsat 9 上的仪器是目前在Landsat 8 上收集数据的那些仪器的改进复制品,Landsat 8上的仪器已经提供了比上一代 Landsat 卫星上的仪器在辐射测量和几何上更优越的数据。
操作陆地成像仪 2 (OLI-2)
Landsat 9 情况说明书 2019-3008
OLI-2 将在可见光、近红外和短波红外波段以更高的辐射精度(14 位量化从 Landsat 8 的 12 位增加)捕获对地球表面的观测,略微提高整体信噪比。TIRS-2 将测量地球表面的热红外辐射或热量,其两个波段的性能优于 Landsat 8 的热波段。OLI-2 和 TIRS-2 都有 5 年的任务设计寿命,尽管航天器有 10 年以上的消耗品。
OLI-2 设计是 Landsat 8 的 OLI 的副本,将提供与以前的 Landsat 光谱、空间、辐射测量和几何质量一致的可见光和近红外/短波红外 (VNIR/SWIR) 图像。OLI-2 将提供 9 个光谱波段的数据,除了全色波段外,所有波段的最大地面采样距离 (GSD),包括轨道内和交叉轨道,均为 30 米(米)(98 英尺)。 15 米(49 英尺)GSD。OLI-2 将提供内部校准源以确保辐射测量的准确性和稳定性,以及执行太阳和月球校准的能力。OLI-2 由位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace 设计。
九个光谱带:
- 波段 1 可见光 (0.43 - 0.45 µm) 30-m
- 波段 2 可见光 (0.450 - 0.51 µm) 30-m
- 波段 3 可见光 (0.53 - 0.59 µm) 30-m
- 波段 4 红色 (0.64 - 0.67 µm) 30-m
- 波段 5 近红外 (0.85 - 0.88 µm) 30-m
- 波段 6 SWIR 1(1.57 - 1.65 µm) 30-m
- 波段 7 SWIR 2 (2.11 - 2.29 µm) 30-m
- 波段 8 全色 (PAN) (0.50 - 0.68 µm) 15-m
- 波段 9 卷云 (1.36 - 1.38 µm) 30-m
热红外传感器 2 (TIRS-2)
Landsat 9 的热红外传感器 2 (TIRS-2) 将使用与 Landsat 8 上的 TIRS 相同的技术在两个热红外波段测量从地表发出的热辐射,但 TIRS-2 将是 Landsat 8 的改进版本TIRS,无论是在仪器风险等级方面,还是在最大限度减少杂散光的设计方面。TIRS-2 将提供两个光谱波段,两个波段的最大地面采样距离(轨道内和交叉轨道)均为 100 m(328 英尺)。TIRS-2 提供内部黑体校准源以及空间查看功能。TIRS-2 由位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心设计。
两个光谱带:
- 波段 10 TIRS 1 (10.6 - 11.19 µm) 100-m
- 波段 11 TIRS 2 (11.5 - 12.51 µm) 100-m
该图像显示了 Landsat 1-9 传感器的带通波长。
* Landsat MSS = 显示的数字适用于 Landsat 4 和 Landsat 5;Landsat 1-3 波段编号为 4、5、6 和 7。
Landsat 9 数据产品
Landsat 9 获取的数据将被处理到全球参考系统 2 (WRS-2 ) 路径/行系统中的 Landsat Collection 2 库存结构中,条带重叠(或侧边重叠)从赤道的 7% 到最大大约 85% 在极端纬度。
Landsat 9 每天将收集多达 750 个场景,借助 Landsat 8,这两颗卫星每天将向 USGS Landsat 档案添加近 1,500 个新场景。Landsat 9 将通过对所有全球陆地和近岸沿海地区进行成像来增加 USGS 档案的数量,包括太阳高度角大于 5 度的岛屿,这些岛屿在 Landsat 8 之前并不总是定期收集。
所有 Landsat 9 数据产品将继续通过 USGS 地球资源观测与科学 (EROS) 中心免费下载。
详细说明
该图显示了 Landsat 9 卫星发射后立即开始的活动。在为期 100 天的调试阶段,NASA 会在航天器向地球上方 705 公里(438 英里)的最终轨道高度运行时对其进行全方位监测。在整个调试阶段进行和验证航天器校准和机动,以确保所有系统正常运行。在 100 天后,Landsat 9 任务的所有权转移到 USGS,开始运营阶段。
启动至 30 天:
执行航天器激活、调试和轨道机动。
+30-60 天:
第一个场景将从机载操作陆地成像仪 2 (OLI-2) 和热红外传感器 2 (TIRS) 仪器获取,使 NASA 和 USGS 校准/验证专家能够验证所提供数据的质量。在此期间,将进行 Landsat 9 和 8 之间的交叉校准练习,这是任务生命周期中一次的同步成像机会。在此之后,将继续进行进一步的航天器机动,以确保卫星已在 WRS-2 轨道上占据一席之地。
+60-100 天:
在发射后的 60-100 天内,将进行验证测试以确保常规操作成功。进行发射后评估审查 (PLAR),紧接着进行任务过渡和移交审查 (MTHR),作为最终审查。MTHR 是一个重要事件,之后 Landsat 9 任务的责任和所有权从 NASA 转移到 USGS。
+100 天(2022 年初):
100 天后,USGS 将进行名义上的科学操作、维护例行采集,以及对数据进行持续的校准/验证。Landsat 9 Level-1 数据和 Level 2 科学产品将通过 USGS 数据门户免费提供给所有用户。
细节
图像尺寸:3806 x 1656
拍摄日期: 2021 年 9 月 16 日,星期四
拍摄地点:美国