Landsat 8 спешит на помощь

6 января замолчал спутник Landsat 5, и учёные всего мира, оплакивая потерю, одновременно удивлялись его стойкости, ведь он проработал рекордные 28 лет, фиксируя разнообразные изменения, от таяния ледников до горения лесов. Запуск Landsat 6 провалился, а Landsat 7, которому 13 лет, уже наполовину слеп. Поэтому судьба самого продолжительного (и, возможно, самого влиятельного) набора данных об изменениях на планете зависит от Landsat 8, который будет запушен на следующей неделе с базы ВВС «Ванденберг» в Калифорнии.

«Landsat 8 — самый важный за последние десять лет проект НАСА, посвящённый наблюдениям Земли», — отмечает эколог Грег Аснер из Института Карнеги (США), который с помощью данных Landsat следит за тропическими лесами. После многих лет работы со старыми и сломанными орбитальными аппаратами, говорит Аснер, у учёных снова будут глаза в небе. Очень хорошие глаза.

Изображения спутников Landsat, по которым можно судить о сокращении площади Аральского моря из-за забора воды для нужд сельского хозяйства. (USGS EROS Data Center.)

Программа Landsat (первый запуск состоялся в 1972 году) разрабатывалась для информации о почвенно-растительном покрове Земли и изменениях в землепользовании. Самые ранние снимки в оптической и ближней инфракрасной частях спектра имели разрешение 80 метров. Landsats 4 и 5 достигли 30-метрового разрешения и могли видеть дальше в инфракрасном диапазоне. Landsat 7 добавил многоспектральные датчики с 15-метровым разрешением. Благодаря тщательной калибровке программа создала непрерывный 40-летний набор данных, охвативший период огромных изменений на планете.

Восьмая миссия, работа над которой началась в 2002 году, рождалась в муках. НАСА первоначально намеревалось покупать данные частного спутника, затем решила поставить датчики Landsat на определённые полярно-орбитальные спутники. Только в 2005 году администрация тогдашнего президента Джорджа Буша-младшего уговорила НАСА заняться созданием собственного спутника. Проект назвали Landsat Data Continuity Mission.

Аппарат размером с большой джип и стоимостью $855 млн будет кружить над Землёй на высоте около 700 км, неся датчики даже более точные, чем у предшественников. Вместо сканирования местности с помощью зеркала и отправки сигнала на несколько датчиков «Восьмёрка» будет мгновенно фиксировать 185-километровые полосы посредством одновременного использования около семи тысяч датчиков. В результате на каждую область планеты будет получено больше данных, а качество изображений повысится. «Эти данные будут более чувствительными к изменениям ландшафта с течением времени, — уверяет Джим Айронс из Центра космических полётов НАСА им. Годдарда. — Может быть, мы сможем лучше различать, например, пшеницу и сорго или клён и дуб».

Кроме того, космический аппарат первым в серии Landsat сможет собирать информацию в «ультрасиней» части спектра, что особенно полезно для изучения океана и атмосферных аэрозолей. Ещё один новый поток данных будет в коротковолновом инфракрасном диапазоне, который чувствителен к перистым облакам — активным игрокам в климатических процессах.

Программа Landsat пережила серьёзные изменения в идеологии и организации, особенно в 1980-х и 1990-х годах, когда конгресс передал контроль над спутниками и всеми данными в руки частной компании. Изображения продавались за несколько тысяч долларов каждое, из-за чего их анализом могла заниматься только элитная группа учёных. Правительство вернуло себе контроль в 2001 году, и в 2008-м Геологическая служба США открыла бесплатный доступ к архиву данных. Если раньше продавалось около 15 тыс. изображений в год, то теперь ежегодно скачивается примерно 3 млн снимков.

Этот шаг способствовал цифровой революции в области дистанционного зондирования: специалисты разработали специальное ПО для использования в этой области крупных вычислительных систем и склеивания данных во времени и пространстве. Другие инструменты — например, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) на американских спутниках «Терра» и «Аква» — могут делать снимки бóльших площадей, но с гораздо меньшим разрешением.

Landsat 8, если всё пойдёт по плану, начнёт работу через 90 дней после выхода на орбиту, хотя первые изображения могут появиться уже через три или четыре недели. Спутник не проживёт так долго, как его предшественник, который ждёт включения в Книгу рекордов Гиннесса, но свою роль сыграет, убеждён г-н Айронс. Поток данных не прервётся, и это главное.

Уровень Мертвого моря за 50 лет упал примерно на 30 м. В южной части видны пруды-испарители для добычи полезных ископаемых. (Изображения Robert Simmon / Landsat / USGS / NASA.)

В 1974 году вулкан Сент-Хеленс в штате Вашингтон был окружён лесами. Изображение, полученное через три месяца после его извержения, состоявшегося 18 мая 1980 года, показывает разрушения, вызванные катаклизмом, который направил свою энергию к северу. К 2011 году основная часть повреждённой области заросла вновь. (Изображения L1 MSS, L2 MSS, L5 TM / USGS.)

С 1986 по 2011 год край ледника Колумбия на юго-востоке Аляски отступил на 20 км. К югу от ледника можно видеть отколовшиеся от него айсберги. (Изображения Jesse Allen и Robert Simmon / Landsat 5 / USGS Global Visualization Viewer / NASA.)

В 1975 году та часть Бразильской Амазонии, которая находится в штате Рондония, оставалась практически не тронутой человеческой деятельностью. Посмотрите, как изменилась ситуация к 2001 году. (Изображения Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio / NASA.)

Подготовлено по материалам Nature News.

Каждый день слушайте итоговый подкаст Свободного Радио «Компьюлента»!

blog comments powered by Disqus