NASA发射Landsat-9，迈向“对地观测新时代”，知识点来了！
12秒视频介绍Landsat计划
Landsat-9 是 NASA 为监测地球陆地表面而设计制造的卫星，于美国东部时间9月17日下午 2 点 12 分从加利福尼亚州范登堡太空部队基地成功发射。Landsat 9 与它的姊妹卫星 Landsat 8 共享同一轨道。两颗卫星协同工作，组成星座，每八天收集一次横跨整个地球的图像。在许多方面，Landsat 9 是 Landsat-8 的克隆。Operational Land Imager-2 (OLI-2) 与 Landsat 8 OLI 基本相同，提供覆盖太阳反射波长的校准图像。热红外传感器 2 (TIRS-2) 改进了 Landsat 8 TIRS，解决已知问题，包括杂散光侵入和仪表场景选择镜故障。此外，Landsat 9 为 TIRS-2 增加了备份，从而将仪器升级到与任务的其他要素相称的 5 年设计寿命。Landsat 9 与 Landsat 8 一样，旨在同时成像四个可见光谱波段、一个近红外光谱波段、三个空间分辨率为 30 m (98 ft) 的短波红外光谱波段，以及一个 15 m (49 ft) 的全色波段) 空间分辨率，以及两个 100 m (328 ft) 空间分辨率的热波段。
图发射现场照片
科学研究依赖于科学级仪器——能够可靠、准确地记录信息的仪器。研究地球表面的长期变化需要经过仔细校准的观测，以测量几十年来发生的细微变化。Landsat-9 任务将扩展地球观测的数据记录，并将土地变化和土地利用的科学研究推进到下一个半世纪。Landsat 的空间分辨率、校准和光谱特征在40年中的一致性允许对历史和当前数据进行长期、一致的比较。
光谱覆盖
对于科学级仪器，具有广泛光谱覆盖的能力——能够看到超出可见光和近红外 (VNIR) 的光谱部分的能力——是必不可少的。除了 VNIR 外，Landsat-9 还将收集三个短波红外波段和两个热红外波段的数据。这些较长的波段在用水测量（蒸发传输）、火痕测绘、火山熔岩流测绘和其他用于土地利用监测的指数中起着至关重要的作用。由于光学衍射，在较长波长下成像特征的能力需要逐渐增大的望远镜孔径。此外，可能需要多种类型的检测器（甚至单独的仪器）来覆盖整个光谱范围。
精度：辐射分辨率和几何保真度
在描述 Landsat 的仪器时，我们经常使用“科学级”一词。我们的意思是，Landsat 卫星收集的数据具有非常严格的精度水平，它们必须达到这一水平——每个 Landsat 光谱带的辐射测量必须可靠。这种可靠性使得对 Landsat 数据进行日复一日、年复一年和传感器对传感器的比较成为可能。要进行科学研究，您需要知道您可以进行准确的比较。辐射分辨率是在很宽的亮度级别范围内测量辐射的微小差异的能力，而几何保真度是准确知道任何给定像素所在位置的能力。大型光学器件有助于减轻杂散光并确保焦平面均匀性（即望远镜聚焦光的数万个探测器的场域中的一致性），以避免测量偏斜。Landsat-9 仪器通过机载光源（黑体、灯）和反射带的太阳能漫射系统提供辐射校准。此外，每次满月，Landsat 9（如 Landsat-8）都会转向月球以多次扫描遥远的月球表面。由于月球没有大气层，因此它是测量的完美一致光源——就像用于校准相机曝光的灰卡一样。来自月球的数据用于补充和证实其他机载校准活动的结果。
备份：寿命长且精确
Landsat- 9 必须有足够的备份，以确保在 5 年的任务寿命内收集科学级数据。这意味着许多关键组件都有一个备份副本，以最大限度地降低单点故障的风险。例如，像 Landsat 9 这样的 B 类任务通常在机载几乎所有类型的电子设备中都有两个（例如，航天器计算机、通信电子设备、姿态控制电子设备、仪器控制电子设备）、额外的反作用轮和额外的推进器。如果卫星上的某些主要设备出现影响其性能的异常情况，地面控制器可以切换到卫星上的备用设备来完成这项工作。但是实现冗余是以更高的成本和更长的开发时间为代价的，而且它也往往会使事情变得更大更重。
Landsat 这个名字的意思是地球遥感。第一颗 Landsat，Landsat-1（亦称ERTS-1）于 1972 年 7 月 23 日发射。正如其早期名称所示，它被认为是一颗技术演示卫星。然而，很快就发现这项新技术对地球的研究是无价的——以至于 Landsat 及其后继者已成为研究整个地球时空、重复、客观、多光谱的不可或缺的技术。当前发射的Landsat-9卫星代表 Landsat 成像 50 年的里程碑，并将开启卫星遥感的新时代。这个新时代涉及基于卫星传感器的 PB 级大数据、机器学习/深度学习、人工智能和物联网 (IoT)。
据悉，NASA负责管理 Landsat-9 任务。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的团队也建造并测试了 TIRS-2 仪器。美国宇航局位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的发射服务计划负责管理该任务的发射。EROS 将执行任务并管理地面系统，包括维护 Landsat 档案。位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace 制造并测试了 OLI-2 仪器。United Launch Alliance 是 Landsat 9 发射的火箭供应商。位于亚利桑那州吉尔伯特的诺斯罗普格鲁曼公司建造了 Landsat-9 航天器，将其与仪器集成并进行了测试。