LandSat-8

Landsat 8
Наземное тестирование LDCM
Заказчик	NASA, USGS
Производитель	Orbital Sciences Ball Aerospace (инструменты)
Задачи	Дистанционное зондирование Земли
Спутник	Земля
Запуск	2013-02-11 18:02.536 UTC
Ракета-носитель	Atlas V-401
Стартовая площадка	База Ванденберг, SLC-3E
Длительность полёта	11 лет, 2 месяца, 14 дней
NSSDC ID	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=2013-008A 2013-008A]
SCN	[www.n2yo.com/satellite/?s=39084 39084]
Технические характеристики
Масса	2623 кг (1512 кг без топлива)
Размеры	3×3×4,8 м
Мощность	1351 Вт
Срок активного существования	5-10 лет
Элементы орбиты
Тип орбиты	солнечно-синхронная, приполярная
Эксцентриситет	0,0011286
Наклонение	98,2°
Период обращения	98,9 минут
Интервал повторения	16 суток
Опорная система	WRS-2
Высота орбиты	705 км
Целевая аппаратура
OLI	Видимый свет (5 каналов) и ближний ИК (4 канала), разрешение 15 м для панхроматического канала и 30 м для остальных.
TIRS	10.30-12.50 мкм, разрешение 100 м
Транспондеры	X-диапазон
Пространственное разрешение	30-15 м для видимого и ближнего ИК, 100 м для дальнего ИК
Бортовая память	3.14 Терабит (SSD)
[landsat.gsfc.nasa.gov/ Сайт проекта]

Landsat 8 — американский спутник дистанционного зондирования Земли, восьмой в рамках программы Landsat (седьмой выведенный на орбиту). Изначально назывался Landsat Data Continuity Mission (LDCM), создан совместно NASA и USGS. Выведен на орбиту 11 февраля 2013 года.

Спутник был построен на базе платформы LEOStar-3 компанией Orbital Sciences Corporation. Полезная нагрузка космического аппарата создана Ball Aerospace и Goddard Space Flight Center (NASA), запуск произведен United Launch Alliance.

Приблизительно 100 дней после вывода LDCM проходил настройку и проверку и находился под управлением NASA. 30 мая 2013 года, после завершения проверок LDCM был передан под управление USGS и получил официальное обозначение Landsat 8.

Запуск

Спутник был запущен 11 февраля 2013 года при помощи ракеты-носителя Атлас-5 401. Запуск произошёл в 18:02 UTC, на комплексе SLC-3E, базы Ванденберг. Через 78,5 минут после запуска космический аппарат отделился от верхней ступени, завершив выход на орбиту.

LDCM вышел на орбиту, близкую к орбите Landsat 7.

История

23 декабря 2005 года Управление научной и технической политики исполнительного офиса Президента США издало меморандум, согласно которому NASA должно реализовать Landsat 8 в виде независимого искусственного спутника Земли с нагрузкой в виде Operational Land Imager (OLI).

В декабре 2009 года в проект был добавлен второй телескоп Thermal InfraRed Sensor (TIRS).

Первые изображения со спутника были получены 18 марта 2013 года.

Миссия

После выключения Landsat 5 в начале 2013 года, Landsat 7 оставался единственным действующим спутником программы Landsat. Спутник Landsat 8 продолжает получение данных для программы, используя два набора инструментов, Operational Land Imager (OLI) и Thermal InfraRed Sensor (TIRS). Первый набор получает изображения в 9 диапазонах видимого света и ближнего ИК, второй набор — в 2 диапазонах дальнего (теплового) ИК. Спутник рассчитан на срок активного существования в 5.25 лет, однако запас топлива позволяет использовать его до 10 лет.

Основные научные задачи Landsat 8:

• Сбор и сохранение многоспектральных изображений среднего разрешения (30 метров на точку) в течение не менее чем 5 лет;
• Сохранение геометрии, калибровки, покрытия, спектральных характеристик, качества изображений и доступности данных на уровне, аналогичном предыдущим спутникам программы LandSat;
• Бесплатное распространение изображений, полученных с помощью Landsat 8.

Оборудование

Landsat 8 получает изображения в видимом диапазоне волн, в ближнем ИК и в дальнем ИК, с разрешением снимков от 15 до 100 метров на точку. Производится съемка суши и полярных регионов. В сутки снимается порядка 400 сцен (у предыдущего LandSat-7 было всего 250 сцен в день). Сенсоры OLI и TIRS имеют более высокое отношение сигнал-шум (SNR) и позволяют снимать до 12 бит на точку.

Параметры продукции Landsat 8

• Уровень обработки: 1T (коррекция рельефа)
• Формат изображений: GeoTIFF
• Размер пикселя: 15 метров/30 метров/100 метров (панхроматический канал/ мультиспектральный канал/ дальний ИК)
• Проекция: UTM, также полярная стереографическая для Антарктиды
• Система координат: WGS 84
• Точность позиционирования:
  • OLI: КВО 12 метров (90 %)
  • TIRS: КВО 41 метр (90 %)

Космический аппарат

Landsat 8 собран компанией Orbital Sciences Corporation по контракту от NASA на базе собственной платформы Orbital LEOStar-3. Orbital отвечает за проектирование и изготовление платформы Landsat 8, интеграцию с полезной нагрузкой и тестирование спутника. Платформа предоставляет питание, управление орбитой и высотой, связь и системы хранения данных для OLI и TIRS.

Все компоненты, за исключением двигателей и систем ориентации, закреплены снаружи корпуса платформы. Для питания используются раскрывающиеся солнечные батареи и бортовой аккумулятор NiH2 на 125 ампер-часов. Для хранения данных установлен твердотельный накопитель (флеш-память) объёмом 3.14 терабит (порядка 0,4 терабайт). Передача данных как напрямую с OLI и TIRS, так и с накопителя производится с помощью трансмиттера X-диапазона. Инструменты OLI и TIRS закреплены на переднем конце космического аппарата.

Operational Land Imager (OLI)

Набор инструментов Operational Land Imager (OLI) является основным на спутнике. Создан в рамках контракта NASA в компании Ball Aerospace. OLI использует подход, ранее опробованный на экспериментальном спутнике NASA, EO-1 (инструмент Advanced Land Imager). В OLI используется схема pushbroom, тогда как в более ранних аппаратах LandSat использовалась схема whiskbroom. В схеме pushbroom используются длинные линейные массивы фотодатчиков, снимающие сразу всю ширину поля зрения спутника — 185 километров, тогда как в whiskbroom использовались небольшое количество фотоприёмников и дополнительное сканирующее зеркало. Новая схема требует применения более 6,5 тысяч детекторов для каждого спектрального канала (и 13 тысяч для панхроматического), однако имеет более высокое время экспонирования (4 мс вместо 10 мкс на ETM+) и как следствие большую чувствительность, кроме того в ней используется меньшее количество движущихся частей.

OLI работает в 9 спектральных диапазонах, семь из которых близки к тем, которые использовались в более ранних инструментах Thematic Mapper (TM) и Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) с предыдущих спутников Landsat, за счет чего обеспечивается преемственность и совместимость с ранее накопленным массивом данных Landsat. Добавлено два новых диапазона, канал 1 (темно-синий и фиолетовый) для изучения прибрежных вод и аэрозолей и канал 9 (ближний ИК) для упрощения поиска облаков на снимках.

В фокальной плоскости Operational Land Imager установлено 14 модулей Focal Plane Modules, в каждом модуле установлено 10 линейных сенсоров различных диапазонов (один из сенсоров закрыт от света непрозрачным фильтром и используется для калибровки ИК-сенсоров).

Телескоп OLI состоит из 4 неподвижных зеркал.

Диапазоны OLI

Спектральный канал	Длины волн	Разрешение (размер 1 пикселя)
Канал 1 — Побережья и аэрозоли (Coastal / Aerosol, New Deep Blue)	0.433 — 0.453 мкм	30 м
Канал 2 — Синий (Blue)	0.450 — 0.515 мкм	30 м
Канал 3 — Зелёный (Green)	0.525 — 0.600 мкм	30 м
Канал 4 — Красный (Red)	0.630 — 0.680 мкм	30 м
Канал 5 — Ближний ИК (Near Infrared, NIR)	0.845 — 0.885 мкм	30 м
Канал 6 — Ближний ИК (Short Wavelength Infrared, SWIR 2)	1.560 — 1.660 мкм	30 м
Канал 7 — Ближний ИК (Short Wavelength Infrared, SWIR 3)	2.100 — 2.300 мкм	30 м
Канал 8 — Панхроматический (Panchromatic, PAN)	0.500 — 0.680 мкм	15 м
Канал 9 — Перистые облака (Cirrus, SWIR)	1.360 — 1.390 мкм	30 м

Thermal InfraRed Sensor (TIRS)

Инструмент Thermal InfraRed Sensor (TIRS) был создан в центре NASA Goddard Space Flight Center и предназначен для получения изображений в дальнем ИК. В фокальной плоскости TIRS установлены фотодатчики Quantum Well Infrared Photodetector (QWIP) на базе GaAs. Инструмент TIRS использует тот же принцип получения изображений pushbroom, что и OLI, и также имеет полосу обзора в 185 километров. Получение изображений происходит в двух каналах, 10 и 11, которые, совместно, работают в том же диапазоне, что и канал TIR на более ранних спутниках программы LandSat. Из-за того, что решение о добавлении TIRS в состав Landsat 8 принималось относительно поздно и для упрощения проектирования, TIRS имеет запланированное время работы 3 года.

Фокальная сборка TIRS, состоящая из 3 модулей, охлаждается до 43 кельвинов при помощи криогенератора, работающего по циклу Стирлинга.

Инфракрасный телескоп TIRS использует 4 линзы, изготовленные из германия и селенида цинка. Телескоп охлаждается до 185 кельвинов за счет излучения тепла с специального радиатора.

Диапазоны TIRS

Спектральный канал	Длины волн	Разрешение (размер 1 пикселя)
Канал 10 — Дальний ИК (Long Wavelength Infrared, TIR1)	10.30 — 11.30 мкм	100 м
Канал 11 — Дальний ИК (Long Wavelength Infrared, TIR2)	11.50 — 12.50 мкм	100 м

См. также

• Программа Landsat
• LandSat-7

Ссылки

• [landsat.gsfc.nasa.gov NASA’s Landsat Website]
• [landsat.usgs.gov USGS Landsat Website]
• [ldcm.gsfc.nasa.gov NASA’s Landsat Data Continuity Mission Website]
• [earthnow.usgs.gov EarthNow! Landsat Image Viewer]
• [directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/l/landsat-8-ldcm Landsat-8 / LDCM (Landsat Data Continuity Mission)] — Описание проекта на eoPortal  (англ.)
• [www.mapbox.com/blog/putting-landsat-8-bands-to-work/ Putting Landsat 8’s Bands to Work]; [habrahabr.ru/post/183416/ перевод]

Отрывок, характеризующий LandSat-8

Мавра Кузминишна не дала договорить ему.
– Вы минуточку бы повременили, батюшка. Одною минуточку, – сказала она. И как только офицер отпустил руку от калитки, Мавра Кузминишна повернулась и быстрым старушечьим шагом пошла на задний двор к своему флигелю.
В то время как Мавра Кузминишна бегала к себе, офицер, опустив голову и глядя на свои прорванные сапоги, слегка улыбаясь, прохаживался по двору. «Как жалко, что я не застал дядюшку. А славная старушка! Куда она побежала? И как бы мне узнать, какими улицами мне ближе догнать полк, который теперь должен подходить к Рогожской?» – думал в это время молодой офицер. Мавра Кузминишна с испуганным и вместе решительным лицом, неся в руках свернутый клетчатый платочек, вышла из за угла. Не доходя несколько шагов, она, развернув платок, вынула из него белую двадцатипятирублевую ассигнацию и поспешно отдала ее офицеру.
– Были бы их сиятельства дома, известно бы, они бы, точно, по родственному, а вот может… теперича… – Мавра Кузминишна заробела и смешалась. Но офицер, не отказываясь и не торопясь, взял бумажку и поблагодарил Мавру Кузминишну. – Как бы граф дома были, – извиняясь, все говорила Мавра Кузминишна. – Христос с вами, батюшка! Спаси вас бог, – говорила Мавра Кузминишна, кланяясь и провожая его. Офицер, как бы смеясь над собою, улыбаясь и покачивая головой, почти рысью побежал по пустым улицам догонять свой полк к Яузскому мосту.
А Мавра Кузминишна еще долго с мокрыми глазами стояла перед затворенной калиткой, задумчиво покачивая головой и чувствуя неожиданный прилив материнской нежности и жалости к неизвестному ей офицерику.


В недостроенном доме на Варварке, внизу которого был питейный дом, слышались пьяные крики и песни. На лавках у столов в небольшой грязной комнате сидело человек десять фабричных. Все они, пьяные, потные, с мутными глазами, напруживаясь и широко разевая рты, пели какую то песню. Они пели врозь, с трудом, с усилием, очевидно, не для того, что им хотелось петь, но для того только, чтобы доказать, что они пьяны и гуляют. Один из них, высокий белокурый малый в чистой синей чуйке, стоял над ними. Лицо его с тонким прямым носом было бы красиво, ежели бы не тонкие, поджатые, беспрестанно двигающиеся губы и мутные и нахмуренные, неподвижные глаза. Он стоял над теми, которые пели, и, видимо воображая себе что то, торжественно и угловато размахивал над их головами засученной по локоть белой рукой, грязные пальцы которой он неестественно старался растопыривать. Рукав его чуйки беспрестанно спускался, и малый старательно левой рукой опять засучивал его, как будто что то было особенно важное в том, чтобы эта белая жилистая махавшая рука была непременно голая. В середине песни в сенях и на крыльце послышались крики драки и удары. Высокий малый махнул рукой.
– Шабаш! – крикнул он повелительно. – Драка, ребята! – И он, не переставая засучивать рукав, вышел на крыльцо.
Фабричные пошли за ним. Фабричные, пившие в кабаке в это утро под предводительством высокого малого, принесли целовальнику кожи с фабрики, и за это им было дано вино. Кузнецы из соседних кузень, услыхав гульбу в кабаке и полагая, что кабак разбит, силой хотели ворваться в него. На крыльце завязалась драка.
Целовальник в дверях дрался с кузнецом, и в то время как выходили фабричные, кузнец оторвался от целовальника и упал лицом на мостовую.
Другой кузнец рвался в дверь, грудью наваливаясь на целовальника.
Малый с засученным рукавом на ходу еще ударил в лицо рвавшегося в дверь кузнеца и дико закричал:
– Ребята! наших бьют!
В это время первый кузнец поднялся с земли и, расцарапывая кровь на разбитом лице, закричал плачущим голосом:
– Караул! Убили!.. Человека убили! Братцы!..
– Ой, батюшки, убили до смерти, убили человека! – завизжала баба, вышедшая из соседних ворот. Толпа народа собралась около окровавленного кузнеца.
– Мало ты народ то грабил, рубахи снимал, – сказал чей то голос, обращаясь к целовальнику, – что ж ты человека убил? Разбойник!
Высокий малый, стоя на крыльце, мутными глазами водил то на целовальника, то на кузнецов, как бы соображая, с кем теперь следует драться.
– Душегуб! – вдруг крикнул он на целовальника. – Вяжи его, ребята!
– Как же, связал одного такого то! – крикнул целовальник, отмахнувшись от набросившихся на него людей, и, сорвав с себя шапку, он бросил ее на землю. Как будто действие это имело какое то таинственно угрожающее значение, фабричные, обступившие целовальника, остановились в нерешительности.
– Порядок то я, брат, знаю очень прекрасно. Я до частного дойду. Ты думаешь, не дойду? Разбойничать то нонче никому не велят! – прокричал целовальник, поднимая шапку.
– И пойдем, ишь ты! И пойдем… ишь ты! – повторяли друг за другом целовальник и высокий малый, и оба вместе двинулись вперед по улице. Окровавленный кузнец шел рядом с ними. Фабричные и посторонний народ с говором и криком шли за ними.
У угла Маросейки, против большого с запертыми ставнями дома, на котором была вывеска сапожного мастера, стояли с унылыми лицами человек двадцать сапожников, худых, истомленных людей в халатах и оборванных чуйках.
– Он народ разочти как следует! – говорил худой мастеровой с жидкой бородйой и нахмуренными бровями. – А что ж, он нашу кровь сосал – да и квит. Он нас водил, водил – всю неделю. А теперь довел до последнего конца, а сам уехал.
Увидав народ и окровавленного человека, говоривший мастеровой замолчал, и все сапожники с поспешным любопытством присоединились к двигавшейся толпе.
– Куда идет народ то?
– Известно куда, к начальству идет.
– Что ж, али взаправду наша не взяла сила?
– А ты думал как! Гляди ко, что народ говорит.
Слышались вопросы и ответы. Целовальник, воспользовавшись увеличением толпы, отстал от народа и вернулся к своему кабаку.
Высокий малый, не замечая исчезновения своего врага целовальника, размахивая оголенной рукой, не переставал говорить, обращая тем на себя общее внимание. На него то преимущественно жался народ, предполагая от него получить разрешение занимавших всех вопросов.
– Он покажи порядок, закон покажи, на то начальство поставлено! Так ли я говорю, православные? – говорил высокий малый, чуть заметно улыбаясь.
– Он думает, и начальства нет? Разве без начальства можно? А то грабить то мало ли их.
– Что пустое говорить! – отзывалось в толпе. – Как же, так и бросят Москву то! Тебе на смех сказали, а ты и поверил. Мало ли войсков наших идет. Так его и пустили! На то начальство. Вон послушай, что народ то бает, – говорили, указывая на высокого малого.
У стены Китай города другая небольшая кучка людей окружала человека в фризовой шинели, держащего в руках бумагу.
– Указ, указ читают! Указ читают! – послышалось в толпе, и народ хлынул к чтецу.
Человек в фризовой шинели читал афишку от 31 го августа. Когда толпа окружила его, он как бы смутился, но на требование высокого малого, протеснившегося до него, он с легким дрожанием в голосе начал читать афишку сначала.
«Я завтра рано еду к светлейшему князю, – читал он (светлеющему! – торжественно, улыбаясь ртом и хмуря брови, повторил высокий малый), – чтобы с ним переговорить, действовать и помогать войскам истреблять злодеев; станем и мы из них дух… – продолжал чтец и остановился („Видал?“ – победоносно прокричал малый. – Он тебе всю дистанцию развяжет…»)… – искоренять и этих гостей к черту отправлять; я приеду назад к обеду, и примемся за дело, сделаем, доделаем и злодеев отделаем».
Последние слова были прочтены чтецом в совершенном молчании. Высокий малый грустно опустил голову. Очевидно было, что никто не понял этих последних слов. В особенности слова: «я приеду завтра к обеду», видимо, даже огорчили и чтеца и слушателей. Понимание народа было настроено на высокий лад, а это было слишком просто и ненужно понятно; это было то самое, что каждый из них мог бы сказать и что поэтому не мог говорить указ, исходящий от высшей власти.
Все стояли в унылом молчании. Высокий малый водил губами и пошатывался.
– У него спросить бы!.. Это сам и есть?.. Как же, успросил!.. А то что ж… Он укажет… – вдруг послышалось в задних рядах толпы, и общее внимание обратилось на выезжавшие на площадь дрожки полицеймейстера, сопутствуемого двумя конными драгунами.
Полицеймейстер, ездивший в это утро по приказанию графа сжигать барки и, по случаю этого поручения, выручивший большую сумму денег, находившуюся у него в эту минуту в кармане, увидав двинувшуюся к нему толпу людей, приказал кучеру остановиться.
– Что за народ? – крикнул он на людей, разрозненно и робко приближавшихся к дрожкам. – Что за народ? Я вас спрашиваю? – повторил полицеймейстер, не получавший ответа.
– Они, ваше благородие, – сказал приказный во фризовой шинели, – они, ваше высокородие, по объявлению сиятельнейшего графа, не щадя живота, желали послужить, а не то чтобы бунт какой, как сказано от сиятельнейшего графа…
– Граф не уехал, он здесь, и об вас распоряжение будет, – сказал полицеймейстер. – Пошел! – сказал он кучеру. Толпа остановилась, скучиваясь около тех, которые слышали то, что сказало начальство, и глядя на отъезжающие дрожки.
Полицеймейстер в это время испуганно оглянулся, что то сказал кучеру, и лошади его поехали быстрее.
– Обман, ребята! Веди к самому! – крикнул голос высокого малого. – Не пущай, ребята! Пущай отчет подаст! Держи! – закричали голоса, и народ бегом бросился за дрожками.
Толпа за полицеймейстером с шумным говором направилась на Лубянку.
– Что ж, господа да купцы повыехали, а мы за то и пропадаем? Что ж, мы собаки, что ль! – слышалось чаще в толпе.


Вечером 1 го сентября, после своего свидания с Кутузовым, граф Растопчин, огорченный и оскорбленный тем, что его не пригласили на военный совет, что Кутузов не обращал никакого внимания на его предложение принять участие в защите столицы, и удивленный новым открывшимся ему в лагере взглядом, при котором вопрос о спокойствии столицы и о патриотическом ее настроении оказывался не только второстепенным, но совершенно ненужным и ничтожным, – огорченный, оскорбленный и удивленный всем этим, граф Растопчин вернулся в Москву. Поужинав, граф, не раздеваясь, прилег на канапе и в первом часу был разбужен курьером, который привез ему письмо от Кутузова. В письме говорилось, что так как войска отступают на Рязанскую дорогу за Москву, то не угодно ли графу выслать полицейских чиновников, для проведения войск через город. Известие это не было новостью для Растопчина. Не только со вчерашнего свиданья с Кутузовым на Поклонной горе, но и с самого Бородинского сражения, когда все приезжавшие в Москву генералы в один голос говорили, что нельзя дать еще сражения, и когда с разрешения графа каждую ночь уже вывозили казенное имущество и жители до половины повыехали, – граф Растопчин знал, что Москва будет оставлена; но тем не менее известие это, сообщенное в форме простой записки с приказанием от Кутузова и полученное ночью, во время первого сна, удивило и раздражило графа.
Впоследствии, объясняя свою деятельность за это время, граф Растопчин в своих записках несколько раз писал, что у него тогда было две важные цели: De maintenir la tranquillite a Moscou et d'en faire partir les habitants. [Сохранить спокойствие в Москве и выпроводить из нее жителей.] Если допустить эту двоякую цель, всякое действие Растопчина оказывается безукоризненным. Для чего не вывезена московская святыня, оружие, патроны, порох, запасы хлеба, для чего тысячи жителей обмануты тем, что Москву не сдадут, и разорены? – Для того, чтобы соблюсти спокойствие в столице, отвечает объяснение графа Растопчина. Для чего вывозились кипы ненужных бумаг из присутственных мест и шар Леппиха и другие предметы? – Для того, чтобы оставить город пустым, отвечает объяснение графа Растопчина. Стоит только допустить, что что нибудь угрожало народному спокойствию, и всякое действие становится оправданным.
Все ужасы террора основывались только на заботе о народном спокойствии.
На чем же основывался страх графа Растопчина о народном спокойствии в Москве в 1812 году? Какая причина была предполагать в городе склонность к возмущению? Жители уезжали, войска, отступая, наполняли Москву. Почему должен был вследствие этого бунтовать народ?