NASA’nın Landsat uyduları Projenin 1972’deki ilk lansmanından bu yana, bu yıl işaretleme ile Dünya gözleminde sürekli olarak tarih yazdılar. 50 yıllık yenilik ve bilim. Etkisi, hızla büyüyen ticari görüntüleme uydu sektörü karşısında devam eden ilgisi gibi sizi şaşırtabilir.
Landsat size tanıdık bir isim olabilir, ancak belirli bir zil çalmaz. Bu anlaşılabilir bir durum – yukarıda gezegene bakan bir ton NASA uydusu var. Ama bunu söylemenin en kolay yolu şudur: 1972’de Landsat, temel olarak modern Dünya gözlemini icat etti. O zaman, bir süre önce her Google Earth görüntüsünün üzerinde “USGS” yazdığını hatırlıyor musunuz? Evet, o da Landsat’tı. Proje, temel olarak, son teknoloji araştırma aracından günlük teknolojiye kadar uydu görüntülemeyi başlattı.
Landsat 9, geçen Eylül ayında fırlatıldı, uzun bir etkili uzay aracı serisinin en sonuncusu.
Landsat-1’in şematik bir çizimi.
ile konuştum Jim Ütüler1978’den beri NASA’da ve 1992’den beri Landsat’ta çalışan Irons, Landsat’ın hikayesini başından beri hem kendisinin içinde yer aldığını hem de yıllar içinde özümsediği bilgileri anlattı. Dünya görüntülemesini yeniden tanımlayacak bir proje için, ilk uydusunun hem yenilikçi hem de tarihsel olarak önemli olması çok uygun.
Irons, “Landsat 1 1972’de piyasaya sürüldü – iki enstrüman taşıyordu, biri Return Beam Vidicon’du ve bir tür TV kamerası gibiydi, analog veri aldı” dedi. “Ama Hugh [Aircraft Company] NASA’yı yüke daha deneysel olan başka bir araç koymaya ikna etti: Çok Spektrum Tarayıcı. Ve dijital veri sağladı.”
Söylemeye gerek yok ki 1972’de dijital herhangi bir şey Yörüngedeki yüksek performanslı dijital sensörler şöyle dursun, oldukça yenilikçiydi. Ancak ekip, duvardaki yazıyı açıkça gördü ve iyi bir şey de.
“Lansmandan sonra, RBV’nin sorunları vardı ve MSS’den gelen veriler tercih edilen veriler haline geldi. Bu büyük bir dönüm noktasıydı,” diye hatırladı Irons. “Dijital bir görüntü oluşturmak için sensörün yörünge yolunun altında 7-14 Hz’de bir yolu taramak için ileri geri hareket eden salınımlı bir ayna kullanan bir aletti. Ve mekanik! Muhteşemdi.”
“Bu sensörün tasarımcısı Virginia Norwood, 90’lı yaşlarında hâlâ bizimle. O zamanlar bir kadın mühendise sahip olmak çok sıra dışıydı. Aslında geçen ay Landsat 9’un lansmanına geldi.”
Virginia Norwood (1972’de çekilmiş bir fotoğraf) yarattığı MSS enstrümanı ile.
Yörünge görüntüleme devriminin başlangıcının, dönemin önemli başarılarının çoğunda rolleri ancak son zamanlarda hak ettikleri ilgiyi görmeye başlayan uzay ve teknoloji endüstrilerindeki o zamanlar ender kadınlardan birinin buluşu olduğu dikkate değer bir gerçektir. . Bu tür daha birçok sistemin öncüsü olan MSS’nin yaratılmasında Norwood’un rolü hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz. bu NASA tarih makalesindeveya bu daha yeni parça.
MSS’nin halefi olarak adlandırılan Tematik Eşleştirici, 1982’de daha fazla spektral bantla piyasaya sürüldü, ancak daha sonra 1984’te başka bir büyük gelişme HQ’da sinir bozucu oldu:
Irons, “1984’teki Landsat 5, hem çok spektral bir tarayıcı hem de MSS ile 80 metre olandan 30 metreye kadar verilerin uzamsal çözünürlüğünü iyileştiren tematik haritalayıcı fikrinde ilerleme sağladı ve spektral bantlar eklendi” dedi. . “Ama tüm bu veriler vardı! Bazı insanlar bu verilerden korktu, analistlerin buna boğulacağından korktu – ama öyle olmadı. Bilgisayar kapasiteleri yükseldi ve kısa süre sonra tematik haritacı verileri tercih edildi.”
Resim Kredisi: NASA
Bu, zaman geçtikçe ve bugüne kadar bir kuralı kanıtlayacaktır: Gerçekten çok fazla veri diye bir şey yoktur. Onu toplayıp saklayabildiğiniz sürece, birileri bunun için bir kullanım bulacaktır.
Bunun için size para bile verebilirler – ancak sonraki yıllarda Landsat’ı özelleştirme girişimi başarısız oldu ya da asla yörüngeye çıkamayan Landsat 6 durumunda yeniden girişte yandı. Bu arada, verilerin geri kalanını işletmek ve dağıtmak için oluşturulan özel şirket, kimse daha fazla ödemeye istekli olmayana kadar fiyatı artırdı. “Tematik haritacı verilerinin sahnesi başına 4.400 dolara kadar çıktı. İnsanlar kullanmayı bıraktı,” dedi Irons.
Başlangıçta görüntülerin dağıtımını üstlenen NASA ve USGS, dizginlere geri döndüklerinde, uluslararası bir veri kurtarma sorunu yaşadılar. Her yerde bulunan geniş bant ağlarından çok önce, Çin veya Güney Amerika’daki bir yer istasyonunda tonlarca veriye sahip olduğunuzu hayal edin. Merkezi işleme ve analiz için Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Genel Merkeze nasıl geri getirirsiniz? Irons’a Sneakernet’in içten yanmalı eşdeğeri olan sabit disklerle dolu büyük kamyonları hayal ettiğimi söyledim.
“Aynen öyle oldu!” o güldü. “Az önce arabaya sürdüler [USGS] manyetik bantlarla dolu yarı kamyon römorklu tesis. Tüm bu farklı formatlara ve enstrümanlara sahip oldukları için zordu. Yani bu biraz kaos yarattı. Bu bantlardan bazılarının suyunu pişirmek için pizza fırınları aldılar.” (Bu kısım hakkında daha fazla şey duymak istedim ama zamanımız sınırlıydı.)
Resim Kredisi: NASA
Ancak verilerin geri gönderilmesi, daha da büyük bir kaymanın yalnızca habercisiydi.
Irons, “Landsat 7’nin piyasaya sürülmesinden sonra belki de tüm programdaki en büyük değişiklik oldu” dedi. “USGS, bir haritacı veri sahnesi için hala 600 dolar talep ediyordu. Ve 2008’de, NASA ile tutarlı olmak ve isteyen herkese ücretsiz olarak Landsat verilerini sağlamak için kurumsal olarak cesur bir karar olarak düşündüğüm şeyi yaptılar. Böylece 400’den 600’e bedavaya gitti.”
Tahmin edebileceğiniz gibi, bu seçim modeli tamamen alt üst etti ve bir gecede her şeyi değiştirdi.
“Verilerin kullanımında ve yeniden dağıtımında bir patlama oldu” diye devam etti. “Şimdi, Google Earth ve Amazon Bulut Hizmetleri gibi bazı yerler içeri girip tüm arşivi USGS’den indirmişlerdi.”
Eski Google Earth uygulamasını hatırlıyor musunuz?
Bu nedenle, yıllarca çevrimiçi bir haritaya baktığınız zaman USGS’ye itibar etti. Tabii ki, Google ve Amazon görüntülerin sahibi değildi ya da kendileri yakalamadı, ancak şimdi tüm büyük şirketler bunu çeşitli ölçeklerde yapıyor. Tüm Dünya’nın devasa bir resmini indirdiler ve yeni bir biçimde müşterilerine yeniden sundular.
Irons, “Verileri ve programı, vergi mükelleflerinin paralarının karşılığını aldıklarını bilmeleri için markalaştırmak bizim için bir mücadele” dedi. Google Haritalar’ı her açtığında olduğu gibi değil, teşekkür etti sen işlerini mümkün kılmak için!
O zamandan beri, Landsat 8 ve 9 geliştirilmiş sensörler ile piyasaya sürüldü ve önceki on yıllardaki süreklilik gösteren paha biçilmez verileri toplamaya devam etti – gezegenin büyük bir bölümünün ücretsiz, uzun vadeli bir veritabanına bağlı olarak birkaç haftada bir görüntülendi. çağda.
Resim Kredisi: NASA
Elbette günümüzde Planet’inki gibi takımyıldızlar tüm dünyayı günlük olarak görüntülüyor. Peki neden Landsat var?
Irons, “Landsat üzerinde çalışanlarımız, ticari sağlayıcıların başardıklarından çok etkilendik” dedi. “Çıkmak istediğimiz mesaj, Landsat’ın bu verileri tamamlayıcı olduğudur – Landsat verilerinin yerini almazlar. Birincisi, açık ve şeffaf erişim – bu anahtardır ve NASA uyduları tarafından toplanan tüm veriler için geçerlidir.
“İki, USGS bu 50 yıllık veri arşivini korudu. Şirketlerin, iklim değişikliğinin etkilerini kısa veri patlamaları yerine uzun vadede gözlemleyebilmemiz için verilerini on yıllarca arşivlemeleri için bir iş gerekçesi var mı? İş vakasının orada olduğunu bilmiyorum.”
Onlarca yıllık sürekli verinin nasıl göründüğüne dair bir örneği burada görebilirsiniz:
Irons, “Zaman serisi analizlerimizi mümkün kılan şeylerden biri de NASA’nın sensörler arası kalibrasyona büyük önem vermesidir” diye devam etti. “Bir Landsat görüntüsünden diğerine gidiyorsanız, bunun kalibre edildiğini bilirsiniz – zaman içinde bir değişiklik görürseniz, kameradan ziyade bir şeyin değiştiğinden emin olabilirsiniz. [Commercial constellations] bunu yapmak için Landsat verilerini kullanın; kalibrasyonlarını yapmalarına yardımcı olmak için bir endüstri standardı olarak hizmet ediyoruz.”
Buradaki konuşma, yıllardır proje için sosyal yardım yapan Ginger Butcher ile konuştuklarımla örtüştü.
“Bugünkü bir Landsat görüntüsünü 1972’den bir Landsat görüntüsüyle karşılaştırabiliriz” dedi. “Programın ilkelerinden biri de bu: Cihazlara göz kulak olan özel bir kalibrasyon ekibimiz var. Her dolunayda uzay aracını bir tür fotoğrafçının gri kartı olarak kullanmak için döndürüyoruz.”
ABD uzay programında ticari sağlayıcıların artan önemi ile, son birkaç yılda Landsat’ın fon sağlamaya değer olup olmadığı gerçek bir soruydu, ancak yukarıdaki gibi argümanlar kazandı.
Butcher, “Bir sonraki görevi almak için gerçekten çok çalışmak zorundaydık, ancak şimdi temelde hükümetin bunun devam etmeye değer değerli bir kaynak olduğunu söylemesini sağladık” dedi. “Şimdi geleceğe ve bir sonraki Landsat’tan ne tür yetenekler elde etmek istediğimize bakıyoruz. İnsanlar ne tür araştırmalar yapıyor? buzda, ormanlarda veya tarımdaki belirli alanlarda çalışmak için hangi ek dalga boylarına ihtiyaç vardır? Örneğin termal verilerle ekinlere bakabilir ve aşırı mı yoksa su altında mı olduklarını görebiliriz – su hakları batıdaysa, bu gerçekten önemli. Bilim adamları yeni sorular ve yeni çalışma alanları üstlendikçe, Landsat’ın bir sonraki adımını tahmin ediyorlar.”
Proje, ticari sektör ve Sentinel-2 gibi ESA uyduları ile her zamankinden daha fazla işbirliği içinde çalışacak.
Irons, “Harika olduğunu düşünüyoruz” dedi. “Bütün bu sistemlerin ortaya çıkması, Landsat projesinin inanılmaz derecede başarılı olduğu anlamına geliyor; temelde onlar için bir pazar yarattı.”