地球上的新眼球从加利福尼亚火箭进入轨道

时间戳记：27年2021月5日下午47:XNUMX
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联合发射联盟 Atlas 5 火箭从加利福尼亚州范登堡太空部队基地发射升空，搭载 Landsat 9 卫星。 图片来源：美国宇航局/比尔英格尔斯

周一，美国宇航局和联合发射联盟在加利福尼亚州范登堡太空部队基地的阿特拉斯 5 号火箭上发射了一颗新的 Landsat 卫星，这标志着自 2,000 年以来从西海岸太空港进行的第 1958 次发射，并扩展了农民使用的一系列地球观测、城市规划师和气候科学家。

Landsat 9 卫星是 NASA 和美国地质调查局开发的一系列遥感卫星中的下一颗，提供自 1972 年以来连续、不间断的地球地表图像流。

Atlas 5 发射团队在周一的倒计时期间解决了小问题，并在太平洋夏令时间上午 194:59（美国东部时间下午 9:11；12格林威治标准时间）。

在自动倒计时音序器上运行，阿特拉斯 5 启动了其俄罗斯制造的 RD-180 主发动机，并打开了压紧装置，使发射器开始爬升远离迷雾重重的 3-East 位于范登堡的太空发射场。

以煤油为燃料的 RD-180 发动机产生 860,000 磅的推力，以驱动阿特拉斯 5 火箭穿过大气层，当发射器从加利福尼亚海岸线向南飞越太平洋时，旋转其双喷嘴以保持控制。

在超过音速后，阿特拉斯 5 继续下射程，直到飞行四分钟后 RD-180 主发动机关闭。 几秒钟后，一次性使用的青铜助推器脱离并坠入太平洋。

半人马座上级点燃了由液氢和液氧供给的低温发动机，持续 12 分钟点火，使 Landsat 9 有足够的速度进入稳定的地球轨道。

上级的 RL10 动力装置达到目标，将 Landsat 9 置于地球上方约 420 英里（675 公里）处的近圆形轨道。 经过一个小时的南极海岸和非洲北部海岸，半人马座阶段在太平洋夏令时间下午 5,975 点 2,710 分（美国东部时间下午 9 点 12 分；格林威治标准时间 32 年）释放了 3 磅（32 公斤）的 Landsat 1932 航天器。

几分钟后，由诺斯罗普格鲁曼公司建造的航天器扩展了其太阳能电池阵列，开始为其任务发电，预计将持续至少五年。 挪威的一个地面站从航天器上获得了第一批信号，证实 Landsat 9 在轨道上还活着并且健康。

半人马上层的任务还没有结束。

另外两个 RL10 发动机燃烧，每个持续约 10 秒，降低了火箭的高度，以分离四个 CubeSat 乘车有效载荷。 据 ULA 称，这两颗小卫星——两颗供 NASA 使用，两颗由美国军方国防创新部门赞助——从 Centaur 级的载体模块中弹出。

其中一颗名为 CuPID 的立方体卫星将研究太阳活动与地球磁场之间的相互作用，探索影响太空天气的动力学。 另一个由 NASA 支持的 CubeSAT 被称为 CUTE，它携带一个微型望远镜来观察太阳系外行星的大气。

这两个由军方赞助的立方体卫星是由德克萨斯州奥斯汀的一家名为 CesiumAstro 的公司开发的，用于测试先进的通信技术。

“今天的成功发射是 USGS 和 NASA 近 50 年联合伙伴关系的一个重要里程碑，他们几十年来一直合作收集有价值的科学信息，并使用这些数据以最大的科学完整性来制定政策，”美国宇航局局长说。内政部 Deb Haaland 在新闻稿中。

“随着气候危机在美国和全球范围内的影响加剧，Landsat 9 将提供数据和图像，以帮助就水资源利用、野火影响、珊瑚礁退化、冰川和冰层等关键问题做出基于科学的决策。架子撤退和热带森林砍伐，”哈兰德说。

NASA 负责 Landsat 计划的航天器开发和发射服务。 美国地质调查局负责地面系统和 Landsat 数据档案，并将在完成初始发射后检查后运行 Landsat 9 任务。

Landsat 9 将进入地球上空 438 英里（705 公里）的极地轨道，每 16 天在 115 英里（185 公里）宽的图像带上对地球进行一次测量。 Landsat 9 上的两个仪器将在红外和可见光波段观察地球，揭示有关植被和其他类型土地覆盖的见解。

Landsat 9 的操作陆地成像仪 2 或 OLI 2 仪器捕获的图像中的每个像素将大约 100 英尺（30 米）宽，大约有棒球钻石的大小。 Landsat 9 的其他仪器——热红外传感器 2 或 TIRS 2——可以解析大约 330 英尺（100 米）大小的特征，大约相当于一个足球场的长度。

Landsat 9 任务基于 8 年发射的 Landsat 2013 卫星。奥巴马政府指示 NASA 和 USGS 在 9 年开发 Landsat 2015，在 Landsat 8 上使用 OLI 和 TIRS 仪器的新副本。

Landsat 8 卫星的设计寿命为五年，目前仍在运行。 根据美国宇航局 Landsat 8 任务项目科学家杰夫马塞克的说法，Landsat 9 和 9 协同工作，每八天将覆盖地球的所有陆地。

“这个频率对于评估变化非常重要，无论是在一年内还是几年之间，”马塞克说。

Landsat 9 还将与其他陆地成像卫星（例如欧洲哨兵 2 任务）协同工作，以扩大自 1 年 Landsat 1972 发射以来对陆地的持续全球覆盖。

“当我们进一步添加来自类似 Sentinel 2A 和 2B（卫星）的数据时，我们可以将刷新时间缩短到两到三天，”St. Germain 说。

据 NASA 称，Landsat 数据档案记录了土地覆盖、水质、冰川流动和地球表面其他特性的变化。 Landsat 卫星的热红外数据提供了有关灌溉和用水的信息。

科学家和森林管理者使用 Landsat 数据来衡量野火的影响并绘制城市发展图。

“我喜欢将 Landsat 视为一把瑞士军刀，”Masek 说。 “在一组基本的观察或测量中，我们提供了一系列不同的地球科学应用。

“它的关键作用是跟踪土地环境的人为和自然变化，以更好地支持土地管理决策，”马塞克说。 “在此过程中，我们能够汇总和可视化过去半个世纪地球如何变化的惊人历史。”

第一颗 Landsat 卫星于 1972 年发射。以下是迄今为止的 Landsat 任务列表：

• 陆地卫星 1： 23 年 1972 月 900 日由德尔塔 1978 火箭发射。 运行至 XNUMX 年 XNUMX 月。

• 陆地卫星 2： 22 年 1975 月 2910 日，使用 Delta 1982 火箭发射。 运行至 XNUMX 年 XNUMX 月。

• 陆地卫星 3： 5 年 1978 月 2910 日，使用 Delta 1983 火箭发射。 运行至 XNUMX 年 XNUMX 月。

• 陆地卫星 4： 16 年 1982 月 3920 日，使用 Delta 1993 火箭发射。 运行至 XNUMX 年。

• 陆地卫星 5： 1 年 1984 月 3920 日发射，由 Delta 2013 火箭发射。 运营至 XNUMX 年。

• 陆地卫星 6： 5 年 1993 月 2 日在泰坦 XNUMX 号火箭上发射。 由于远地点推进系统故障未能到达轨道。

• 陆地卫星 7： 15 年 1999 月 2 日发射，由 Delta XNUMX 火箭发射。 保持运作。

• 陆地卫星 8： 11 年 2013 月 5 日在阿特拉斯 XNUMX 号火箭上发射。 保持运作。

新的 Landsat 9 卫星将取代运行远远超出其设计寿命的 Landsat 7。 Landsat 9 开始运行后，Landsat 7 将被移入不同的轨道，在那里等待 NASA 机器人卫星服务任务的对接，该任务将尝试在本十年晚些时候为老化的卫星加油。

周一，一台 RD-180 主发动机为阿特拉斯 5 发射器提供动力。 图片来源：美国宇航局/比尔英格尔斯

Landsat 卫星已经探测到森林健康和覆盖率的变化，并观察到全球生态系统气候变化的影响。 马塞克说，Landsat 卫星已经注意到，由于气温升高，高纬度地区的植物覆盖率增加，冰盖融化。

“我们可以查看正在种植的作物类型，我们可以衡量它们的健康状况，我们可以查看农业生产力，”马塞克说。 “我们还可以使用来自 TIRS 的地表温度测量值和能量预算模型来测量作物耗水量，这是美国西部的一个重要应用”

Masek 表示，虽然 Landsat 卫星专注于陆地成像，但观测还可以跟踪湖泊大小、水质的变化，并有助于及早发现藻华。

“新应用不断涌现，因此随着 Landsat 9 的推出，用户社区、科学界绝对期待此次发射，以及 Landsat 9 加入 Landsat 星座，”Masek 说。

NASA 表示，Landsat 档案包括自 8 年以来拍摄的超过 1972 万张图像。

美国地质调查局代理主任戴维·阿普尔盖特 (David Applegate) 表示，Landsat 8 号和 9 号卫星每天将结合下行传输近 1,500 张图像，免费分发给全球数十万用户。

“就像 GPS 和天气数据一样，Landsat 数据每天都被用来帮助我们更好地了解我们这个充满活力的星球，”Applegate 说。

Landsat 数据在美国西部也被广泛使用，那里的农民、牧场主和城市管理者划分稀缺的水资源。

“陆地卫星 是我们的 最经济 有影响力的地球科学任务，”圣日耳曼说。

与 Landsat 8 一样，新的 Landsat 9 航天器的设计寿命为五年，但携带的燃料足以运行至少十年。

“如果你把两颗卫星并排放置，它们看起来会非常相似，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的 Landsat 9 项目经理德尔詹斯特罗姆说。 “像 Landsat 8 一样，我们有两种仪器。 我们有热红外传感器 2，我们称之为 TIRS 2，它是一个双波段热成像仪，我们有操作陆地成像仪 2，OLI 2，它是一个九波段反射成像仪，光谱覆盖从可见光到短波红外线的。”

Jenstrom 表示，新卫星对 Landsat 8 的最大改进是对戈达德内部建造的 TIRS 2 仪器进行了更改。 工程师添加了更多备用组件，使 TIRS 2 仪器更加可靠，并改进了传感器内部的光学元件，以纠正杂散光到达焦平面的问题。

地面团队通过改变处理图像的方式来补偿 Landsat 8 的杂散光问题，但 Landsat 9 的根本问题已得到解决。

由 Ball Aerospace 提供的 OLI 2 仪器有两个额外的成像波段，用于检测卷云并改善沿海水域的图像。 Jenstrom 表示，Landsat 9 卫星将下行来自 OLI 14 的 2 位数据，与来自 Landsat 12 上的 OLI 的 8 位数据相比，灵敏度提高了约 25%。

Landsat 9 还搭载了新一代航空电子设备和软件。 Jenstrom 表示，该卫星还可以更好地屏蔽轨道碎片撞击和静电荷积聚。

Landsat 9 卫星在轨道上的艺术家插图。 图片来源：NASA/GSFC

St. Germain 说，新兴的商业太空能力，例如私人资助的地球成像航天器，并不能替代政府拥有的 Landsat 卫星。

她说，新的商业初创公司为地球科学家提供“额外的科学”和“额外的观察”。

“他们今天不会复制或替换我们用 Landsat 收集的那种数据，但它们通常具有互补的优势，可以增强我们的理解基​​础，”St. Germain 说。

“例如，商业系统通常可以更频繁地观测，但它们通常不会观测到我们使用 Landsat 进行的工作所需的所有波长，”她说。 “而且那些商业系统通常依赖于 Landsat 等系统作为其校准和稳定性的锚点。”

NASA 和 USGS 正处于下一次 Landsat 任务的早期规划阶段，暂定名为 Landsat Next，该任务可能在 2020 年代后期发射。

周一的发射是从范登堡发射的阿特拉斯 5 号火箭的倒数第二次。 5 年 2022 月，ULA 在范登堡的发射计划中仍有一项阿特拉斯 XNUMX 任务。该飞行将携带一颗 NOAA 气象卫星进入轨道。

这是阿特拉斯 88 的第 5 次飞行，也是从范登堡发射的第 16 次阿特拉斯 5。

在 ULA 退役主力以支持新的 Vulcan Centaur 火箭之前，总共还有 28 次 Atlas 5 发射，该公司希望在 2022 年首次亮相。

Atlas 5 的其余任务将从佛罗里达州的卡纳维拉尔角起飞。 ULA 的下一次发射是将于 5 月 16 日从佛罗里达起飞的 Atlas XNUMX 飞行任务，搭载 NASA 的露西机器人小行星探测器。

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

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