今日消息 NASA-USGS Lansat项目已走过50个年头

在1972年一个温暖的七月天，NASA发射了地球资源技术卫星--一个新的地球成像卫星。“ERTS”是后来NASA和美国地质调查局(USGS)的Landsat项目的第一颗卫星，这是一项雄心勃勃的努力，目标是从太空中记录整个地球。

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第一颗Landsat卫星相当成功，进而引发了一系列的卫星发射，这创造了从空间视角看地球表面的最长的连续记录。事实上，50年后的今天，它仍在继续增长。

NASA戈达德太空飞行中心地球科学部荣誉主任Jim Irons说道：“早期的Landsat卫星彻底改变了我们从太空观察地球的方式。”

自开始以来，陆地卫星已经积累了超1000万张图像。这些图像也称为场景显示了当前土地和海岸的快照。然而当跟过去几年的图像配对时，它们也揭示了时间的变化。这包括冰川的慢慢消失和城市空间在景观上的蔓延。

这些场景和时间序列在全球有广泛的有用的应用。生态学家用它们来确定森林砍伐的程度；水文学家用它们来跟踪河流的变化；农民和农业组织用它们来分析作物的健康。

在Landsat的五十年间，有八颗不同的Landsat卫星在地球上运行。目前，有三颗卫星--Landsat 7、8和9继续从太空收集全球观测数据。Landsat 9是其中最新的一颗，于2021年秋天进入轨道。虽然Landsat 9跟它的前辈有相似之处，但自该计划开始以来，Landsat卫星的设计已经发生了巨大变化。

早期

前两颗Landsat卫星能看到四个光谱带或光的波长：红色和绿色的可见光及两个近红外带。近红外线使卫星能将植被跟其他土地覆盖物区分开来并评估植物的健康状况，而可见光波段则将明亮的表面如雪、沙漠和云跟黑暗的表面如水区分开来。每个场景包括一个大约115英里的方形区域。

从第一批陆地卫星传输到地球的数据被记录在磁带上，跟音乐磁带的基本技术相同--但大得多。在前三颗陆地卫星上飞行的笨重的宽带录像带记录器，每个都有1,800英尺的磁带，每个重达76磅。

根据这些数据，科学家们生成并打印出了摄影图像。这些照片提供了一个地区的总体空间视角，但在计算机算法帮助科学家和资源管理人员更有效地识别它们所代表的土地覆盖类别之后数据的真正力量才得以体现。打印机吐出带有字母、数字和符号组合的纸质地图，其中每个字符代表一个土地覆盖类别如森林或耕地。

Irons说道：“你可以拿出彩色铅笔或魔术笔，给不同的字符上色，每个字符都有自己的颜色。这将给你一个早期版本的彩色编码的土地覆盖图。”

追溯到该计划的开始，戈达德一直是NASA的大地卫星之家。Irons曾担任Landsat 7的副项目科学家和Landsat 8的项目科学家，其帮助进一步塑造该计划并在卫星的发展中发挥了关键作用。在他为Landsat工作的43年中，他目睹了这些卫星成长为今天的样子。

Irons称，80年代和90年代的Landsat数据对许多项目至关重要，如了解雨林中树木的损失程度。同样，Landsat 9在戈达德的项目科学家Chris Neigh使用时间序列来观察北方森林缓慢向北爬行的情况，因为这些树木在应对全球变暖时逐渐向极地移动。Neigh补充道，Landsat数据的悠久血统对这种研究至关重要：很少有其他记录可以参考也没有如此全面的记录。

21世纪20年代：免费访问陆地卫星档案

在Landsat 6发射失败后，Landsat 7于1999年成功登场，其配备了一个改进的仪器。NASA在发射Landsat 7和Landsat 8之间考虑了七年并试图决定如何推进该计划，然后开始另一个七年的建造和发射下一颗卫星的过程。

在这段时间里，图像管理从商业供应商回到了USGS，该局在2008年免费提供了整个Landsat的档案资料。对图像的要求急剧上升。2020年，Landsat的全部下载量超过了1亿且这个数字还在继续上升。

随着Landsat的不断转变，使用它的人和项目也在不断增加。美国农业部依靠Landsat来指导农民的浇灌方法和土地管理；气候科学家观察冰川随着温度的升高而退缩；在遭受干旱的西部，水资源管理者利用它们来监测水库水位。

Landsat的下一次冒险

随着数据用户群体的不断壮大，科学家和工程师已经开始期待下一次任务。NASA和USGS正在为Landsat的下一次迭代开发方案--目前称为Landsat Next。

Irons表示，虽然Landsat在太空中的眼睛为了解我们不断变化的星球提供了新的机会，但看到地球的简单敬畏感有时会被遗忘。

“我们不可能都成为宇航员，”Irons说道，“但如果我们看一下大地卫星的图像，我们就可以理解如果我们在太空中围绕地球运行时地球会是什么样子。”