Nyt øje på planeten Jorden raketter i kredsløb fra Californien

NASA og United Launch Alliance indsatte en ny Landsat-satellit i kredsløb mandag efter opstigning på en Atlas 5-raket fra Vandenberg Space Force Base i Californien, hvilket markerede den 2,000. opsendelse fra vestkystens rumhavn siden 1958 og udvidede en række jordobservationer brugt af landmænd , byplanlæggere og klimaforskere.

Landsat 9-satellitten er den næste i rækken af ​​fjernmålingssatellitter udviklet af NASA og US Geological Survey, der har leveret en kontinuerlig, ubrudt strøm af billeder af Jordens landoverflader siden 1972.

Atlas 5-lanceringsteamet løste mindre under mandagens nedtælling og gav klar til opstart af den 194 fod høje (59 meter) raket med Landsat 9-satellitten kl. 11:12 PDT (2:12 EDT; 1812) GMT).

Atlas 5, der kørte på en automatisk nedtællingssequencer, tændte sin russisk-fremstillede RD-180-hovedmotor, og hold-down-begrænsninger åbnede, hvilket tillod løfteraketten at begynde en stigning væk fra det tågede Space Launch Complex 3-East ved Vandenberg.

Den petroleumsdrevne RD-180-motor producerede 860,000 pounds af tryk for at drive Atlas 5-raketten gennem atmosfæren, drejede dens dobbelte dyser for at bevare kontrollen, da løfteraketten drog sydpå fra Californiens kystlinje over Stillehavet.

Efter at have overskredet lydens hastighed, fortsatte Atlas 5 downrange indtil afbrydelse af RD-180-hovedmotoren omkring fire minutter inde i flyvningen. Sekunder senere løsrivede den brugbare engangsbronze-booster-scene sig for at falde ned i Stillehavet.

Ophævelse af United Launch Alliances Atlas 5-raket med Landsat 9, der forlænger en fem-årtiers arv af miljøovervågning fra kredsløb. https://t.co/VuRlxX8oxI pic.twitter.com/ciJgJRpoVZ

- Rumflyvning nu (@SpaceflightNow) September 27, 2021

En Centaur øverste fase antændte sin kryogene motor, fodret af flydende brint og flydende oxygen, i en 12-minutters affyring for at give Landsat 9 nok hastighed til at komme ind i en stabil bane omkring Jorden.

Det øverste trins RL10-kraftværk ramte sine spor og placerede Landsat 9 i en næsten cirkulær bane omkring 420 miles (675 kilometer) over planeten. Efter en time lang kyst over Antarktis og tilbage nordpå over Afrika, frigav Centaur-stadiet det 5,975 pund (2,710 kilogram) Landsat 9-rumfartøjet kl. 12:32 PDT (3:32 EDT; 1932 GMT).

Et par minutter senere udvidede rumfartøjet, bygget af Northrop Grumman, sin solcelle til at begynde at producere elektricitet til sin mission, der forventes at vare mindst fem år. En jordstation i Norge fik de første signaler fra rumfartøjet, hvilket bekræftede, at Landsat 9 var i live og sundt i kredsløb.

Centaurens øverste scenes mission var ikke slut.

Yderligere to RL10-motorforbrændinger, som hver varede omkring 10 sekunder, reducerede rakettens højde for adskillelse af fire CubeSat rideshare-nyttelaster. De små satellitter - to til NASA og to sponsoreret af det amerikanske militærs Defense Innovation Unit - slynget ud fra bærermoduler på Centaur-scenen ifølge ULA.

En af CubeSats, kaldet CuPID, vil studere vekselvirkningerne mellem solaktivitet og Jordens magnetiske felt og undersøge dynamik, der påvirker rumvejret. En anden NASA-støttet CubeSAT, kendt som CUTE, bærer et lille teleskop til at se på atmosfærer på planeter uden for vores solsystem.

De to militærsponsorerede CubeSats blev udviklet af et firma i Austin, Texas, kaldet CesiumAstro for at teste avancerede kommunikationsteknologier.

Atlas 5's første trin er lukket ned og kastet ud, og Centaur-øverste trins RL10-motor er antændt til den første af fire affyringer på dagens flyvning.

Og nyttelastbeklædningen er forsvundet og udsætter Landsat 9 for rummet for første gang.https://t.co/VuRlxX8oxI pic.twitter.com/q1I4S2o07A

- Rumflyvning nu (@SpaceflightNow) September 27, 2021

"Dagens vellykkede lancering er en vigtig milepæl i det næsten 50-årige fælles partnerskab mellem USGS og NASA, som i årtier har indgået partnerskab om at indsamle værdifuld videnskabelig information og bruge disse data til at forme politikken med den største videnskabelige integritet," sagde sekretær for ministeriet. Interiør Deb Haaland i en pressemeddelelse.

"Efterhånden som virkningerne af klimakrisen intensiveres i USA og over hele kloden, vil Landsat 9 levere data og billeder til at hjælpe med at træffe videnskabsbaserede beslutninger om nøglespørgsmål, herunder vandforbrug, naturbrande, nedbrydning af koralrev, gletsjer og is. hyldetilbagetrækning og tropisk skovrydning,” sagde Haaland.

NASA er ansvarlig for udvikling af rumfartøjer og opsendelsestjenester på Landsat-programmet. USGS er ansvarlig for jordsystemer og Landsat-dataarkivet og vil betjene Landsat 9-missionen, efter at den har afsluttet de første checkouts efter lanceringen.

Landsat 9 vil manøvrere ind i en polær bane 438 kilometer over planeten og undersøge kloden hver 705. dag i billedskår 16 miles (115 kilometer) brede. De to instrumenter på Landsat 185 vil observere Jorden i infrarøde og synlige lysbånd, hvilket afslører indsigt om vegetation og andre former for landdækning.

Hver pixel i billederne taget af Landsat 9's Operational Land Imager 2, eller OLI 2, instrument vil være omkring 100 fod (30 meter) på tværs, omtrent på størrelse med en baseball diamant. Landsat 9's andet instrument - Thermal Infrared Sensor 2 eller TIRS 2 - kan løse funktioner på omkring 330 fod (100 meter) i størrelse, nogenlunde længden af ​​en fodboldbane.

Landsat 9-missionen er baseret på Landsat 8-satellitten, som blev opsendt i 2013. Obama-administrationen pålagde NASA og USGS at udvikle Landsat 9 i 2015 ved at bruge nye kopier af OLI- og TIRS-instrumenterne på Landsat 8.

Landsat 8-satellitten, designet til en femårig levetid, forbliver i drift. Landsat 8 og 9, der arbejder i tandem, vil dække alle Jordens landmasser hver ottende dag, ifølge Jeff Masek, NASAs projektforsker for Landsat 9-missionen.

"Denne frekvens er virkelig afgørende for at vurdere ændringer, både inden for et enkelt år og mellem år," sagde Masek.

Landsat 9 vil også arbejde sammen med andre landbilleddannelsessatellitter, såsom European Sentinel 2-missioner, for at udvide den kontinuerlige globale dækning af landmasser siden lanceringen af ​​Landsat 1 i 1972.

"Når vi yderligere tilføjer data fra de lignende Sentinel 2A og 2B (satellitter), kan vi få den opdatering ned til to til tre dage," sagde St. Germain.

Landsat-dataarkivet katalogiserer ændringer i landdækning, vandkvalitet, gletscherstrøm og andre egenskaber af Jordens overflade, ifølge NASA. De termiske infrarøde data fra Landsat-satellitter giver information om kunstvanding og vandforbrug.

Forskere og skovforvaltere bruger Landsat-data til at måle virkningen af ​​naturbrande og kortlægge byernes vækst.

"Jeg kan godt lide at tænke på Landsat som noget som en schweizisk hærkniv," sagde Masek. "Ud af ét grundlæggende sæt observationer eller målinger fodrer vi en lang række forskellige geovidenskabelige applikationer.

"Dets nøglerolle er at spore både menneskeskabte og naturlige ændringer i landmiljøet for bedre at understøtte beslutningstagningen om landforvaltning," sagde Masek. "Og undervejs er vi i stand til at samle og visualisere en fantastisk historie om, hvordan planeten har ændret sig i løbet af det sidste halve århundrede."

Den første Landsat-satellit blev opsendt i 1972. Her er en liste over Landsat-missionerne til dato:

• Landsat 1: Opsendt 23. juli 1972 på en Delta 900 raket. I drift indtil januar 1978.

• Landsat 2: Opsendt 22. januar 1975 på en Delta 2910 raket. Drift indtil februar 1982.

• Landsat 3: Opsendt 5. marts 1978 på en Delta 2910 raket. I drift indtil marts 1983.

• Landsat 4: Opsendt 16. juli 1982 på en Delta 3920 raket. I drift indtil 1993.

• Landsat 5: Opsendt 1. marts 1984 på en Delta 3920 raket. I drift indtil 2013.

• Landsat 6: Opsendt 5. oktober 1993 på en Titan 2 raket. Nåede ikke kredsløb på grund af fejl i apogeums fremdriftssystem.

• Landsat 7: Opsendt 15. april 1999 på en Delta 2 raket. Forbliver i drift.

• Landsat 8: Opsendt 11. februar 2013 på en Atlas 5-raket. Forbliver i drift.

Den nye Landsat 9-satellit vil erstatte Landsat 7, som fungerer langt ud over sin designlevetid. Når Landsat 9 er operationel, vil Landsat 7 blive flyttet ind i en anden bane, hvor den vil vente på docking af en NASA-robotsatellitservicemission, der vil forsøge at tanke den aldrende satellit senere i dette årti.

Landsat-satellitter har opdaget ændringer i skovenes sundhed og dækning og observeret virkningerne af klimaændringer i økosystemer rundt om i verden. Masek sagde, at Landsat-satellitterne har bemærket øget plantedækning og smeltning af iskapper på højere breddegrader på grund af opvarmende temperaturer.

"Vi kan se på de typer afgrøder, der dyrkes, vi kan måle deres sundhed, vi kan se på landbrugets produktivitet," sagde Masek. "Vi kan også bruge overfladetemperaturmålingerne fra TIRS og energibudgetmodeller til at måle afgrødens vandforbrug, hvilket er en vigtig anvendelse i det vestlige USA."

Mens Landsat-satellitter er fokuseret på landbilleddannelse, kan observationer også spore ændringer i søstørrelser, vandkvalitet og hjælpe med tidlig påvisning af algeopblomstring, ifølge Masek.

"Nye applikationer dukker hele tiden op, så med lanceringen af ​​Landsat 9 ser brugerfællesskabet, videnskabsfællesskabet, absolut frem til denne lancering og til, at Landsat 9 slutter sig til Landsat-konstellationen," sagde Masek.

NASA siger, at Landsat-arkivet indeholder mere end 8 millioner billeder taget siden 1972.

David Applegate, fungerende direktør for USGS, sagde, at Landsat 8- og 9-satellitterne vil kombineres for at downlinke næsten 1,500 billeder om dagen til distribution til hundredtusindvis af brugere rundt om i verden, gratis.

"Ligesom GPS og vejrdata bruges Landsat-data hver dag til at hjælpe os med bedre at forstå vores dynamiske planet," sagde Applegate.

Landsat-data er også meget brugt i det vestlige USA, hvor landmænd, ranchere og byledere deler knappe vandressourcer op.

“Landsat er vores mest økonomisk virkningsfuld jordvidenskabelig mission,” sagde St. Germain.

Ligesom Landsat 8 har det nye Landsat 9 rumfartøj en designlevetid på fem år, men bærer nok brændstof til at fungere i mindst et årti.

"Hvis du sætter de to satellitter side om side, ville de ligne meget," sagde Del Jensstrom, Landsat 9 projektleder ved NASAs Goddard Space Flight Center. “Ligesom Landsat 8 har vi to instrumenter. Vi har Thermal Infrared Sensor 2, som vi kalder TIRS 2, som er et to-bånds termisk billedkamera, og vi har Operational Land Imager 2, OLI 2, som er et ni-bånds reflekterende billedkamera med spektral dækning fra synlig til kortbølge infrarød."

Jenstrom sagde, at den største forbedring af de nye satellitter i forhold til Landsat 8 var at foretage ændringer i TIRS 2-instrumentet, der er bygget internt hos Goddard. Ingeniører tilføjede flere backup-komponenter for at gøre TIRS 2-instrumentet mere pålideligt, og forbedret optik inde i sensoren for at rette op på et problem med spredt lys, der når brændplanet.

Hold på stedet kompenserede for Landsat 8's problem med spredt lys med ændringer i den måde, de behandler billederne på, men det underliggende problem er blevet rettet for Landsat 9.

OLI 2-instrumentet, leveret af Ball Aerospace, har to ekstra billedbånd til at detektere cirrusskyer og forbedre billeder af kystvande. Jenstrom sagde, at Landsat 9-satellitten vil downlinke 14-bit data fra OLI 2 sammenlignet med 12-bit data fra OLI på Landsat 8, hvilket forbedrer følsomheden med omkring 25%.

Landsat 9 flyver også med en ny generation af flyelektronik og software. Satellitten er også bedre beskyttet mod kredsløbsaffald og opbygning af statisk ladning, ifølge Jenstrom.

Nye kommercielle rumkapaciteter, såsom privatfinansierede rumfartøjer til jordbilleddannelse, er ikke en erstatning for de statsejede Landsat-satellitter, sagde St. Germain.

Nye kommercielle startups giver "yderligere videnskab" og "yderligere observationer" for jordforskere, sagde hun.

"De replikerer eller erstatter ikke i dag den slags data, vi indsamler med Landsat, men de har generelt komplementære styrker og kan øge vores forståelsesgrundlag," sagde St. Germain.

"Som et eksempel, kommercielle systemer, generelt kan de observere oftere, men de observerer generelt ikke i alle de bølgelængder, vi har brug for for at udføre det arbejde, vi gør med Landsat," sagde hun. "Og også disse kommercielle systemer er ofte afhængige af systemer som Landsat som et anker for deres kalibrering og stabilitet."

NASA og USGS er i de tidlige stadier af planlægningen af ​​den næste Landsat-mission, foreløbigt navngivet Landsat Next, som kunne lanceres i slutningen af ​​2020'erne.

Mandagens opsendelse var den næstsidste flyvning af en Atlas 5-raket fra Vandenberg. Endnu en Atlas 5-mission er tilbage på ULA's opsendelsesplan ved Vandenberg i september 2022. Den flyvning vil bære en NOAA vejrsatellit i kredsløb.

Det var den samlede 88. Atlas 5-flyvning og den 16. Atlas 5-opsendelse fra Vandenberg.

Der er 28 Atlas 5-opsendelser tilbage samlet set, før ULA trækker arbejdshesten tilbage til fordel for den nye Vulcan Centaur-raket, som virksomheden håber at debutere i 2022.

Resten af ​​Atlas 5-missionerne vil eksplodere fra Cape Canaveral i Florida. ULA's næste opsendelse er en Atlas 5-flyvning fra Florida indstillet til den 16. oktober med NASA's Lucy-robot asteroidesonde.

E-mail forfatteren.

Følg Stephen Clark på Twitter: @StephenClark1.

Kilde: https://spaceflightnow.com/2021/09/27/new-eye-on-planet-earth-rockets-into-orbit-from-california/