Landsat系列卫星：Landsat 9 详解和细节（NASA/USGS）

Landsat 9 是美国国家航空航天局(NASA) 和美国地质调查局 (USGS)之间的合作伙伴，将继续 Landsat 计划在重复全球观测以监测、了解和管理地球自然资源方面的关键作用。

自 1972 年以来，Landsat 数据为从事农业、地质、林业、区域规划、教育、制图和全球变化研究的人员提供了独特的资源。Landsat 图像也被证明对《国际宪章：空间和重大灾害》非常宝贵，支持紧急响应和救灾以挽救生命。随着 Landsat 9 的加入，Landsat 计划的陆地成像记录将延长至半个多世纪。

Masek, J.、MA Wulder、BL Markham、J. McCorkel、CJ Crawford、J. Storey 和 DT Jenstrom。(2020)。Landsat 9：通过连续性增强开放科学和应用的能力。环境遥感 248. doi: 10.1016/j.rse.2020.111968 

航天器和发射组件：

• 航天器供应商：诺斯罗普格鲁曼公司
• Spacecraft Bus：Northrop Grumman Innovation Systems（原轨道 ATK）
• 运载火箭：联合发射联盟 Atlas V 401
• 航天器速度：16,760 英里/小时（26,972 公里/小时）
• 设计寿命：5年
• 耗材：10年

Landsat 9 与之前的任务一样，于 2021 年 9 月 27 日下午 1 点 12 分从加利福尼亚州范登堡空军基地发射，搭载在联合发射联盟 Atlas V 401 火箭上。Landsat 9 携带操作陆地成像仪 2 (OLI-2)，由位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace & Technologies Corporation 制造，以及由位于马里兰州格林贝尔特的 NASA Goddard 太空飞行中心制造的热红外传感器 2 (TIRS-2) . 诺斯罗普·格鲁曼公司设计并制造了航天器并将这两种仪器集成在一起。

NASA 负责空间部分（仪器和航天器/天文台）、任务整合、发射和在轨检查。NASA 管理的卫星构建有一个任务生命周期（见下图），分为多个阶段。A阶段是概念和技术开发；B期为初步设计和技术完成；C 阶段是最终设计和制造；D 阶段是系统组装、集成/测试和发射准备；E 阶段从在轨运行检查之后开始，在任务运行结束时结束。

美国地质调查局负责美国宇航局完成在轨校验后的地面系统、飞行操作、数据处理和数据产品分发。 

Landsat 9 任务开发和生命周期。图片来源：NASA Landsat

在调试和在轨检查后，Landsat 9 将进入 Landsat 7 的当前轨道，该轨道有足够的燃料运行到 2021 年，随后将退役。Landsat 9 将每 16 天对地球成像一次，与 Landsat 8 相距 8 天。Landsat 9 每天将收集多达 750 个场景，借助 Landsat 8，两颗卫星每天将为 USGS 添加近 1,500 个新场景陆地卫星档案。

Landsat 9 仪器 

Landsat 9 上的仪器是目前在Landsat 8 上收集数据的那些仪器的改进复制品，Landsat 8上的仪器已经提供了比上一代 Landsat 卫星上的仪器在辐射测量和几何上更优越的数据。

操作陆地成像仪 2 (OLI-2)

Landsat 9 情况说明书 2019-3008

OLI-2 将在可见光、近红外和短波红外波段以更高的辐射精度（14 位量化从 Landsat 8 的 12 位增加）捕获对地球表面的观测，略微提高整体信噪比。TIRS-2 将测量地球表面的热红外辐射或热量，其两个波段的性能优于 Landsat 8 的热波段。OLI-2 和 TIRS-2 都有 5 年的任务设计寿命，尽管航天器有 10 年以上的消耗品。

OLI-2 设计是 Landsat 8 的 OLI 的副本，将提供与以前的 Landsat 光谱、空间、辐射测量和几何质量一致的可见光和近红外/短波红外 (VNIR/SWIR) 图像。OLI-2 将提供 9 个光谱波段的数据，除了全色波段外，所有波段的最大地面采样距离 (GSD)，包括轨道内和交叉轨道，均为 30 米（米）（98 英尺）。 15 米（49 英尺）GSD。OLI-2 将提供内部校准源以确保辐射测量的准确性和稳定性，以及执行太阳和月球校准的能力。OLI-2 由位于科罗拉多州博尔德的 Ball Aerospace 设计。 

九个光谱带：

• 波段 1 可见光 (0.43 - 0.45 µm) 30-m
• 波段 2 可见光 (0.450 - 0.51 µm) 30-m
• 波段 3 可见光 (0.53 - 0.59 µm) 30-m
• 波段 4 红色 (0.64 - 0.67 µm) 30-m
• 波段 5 近红外 (0.85 - 0.88 µm) 30-m
• 波段 6 SWIR 1(1.57 - 1.65 µm) 30-m
• 波段 7 SWIR 2 (2.11 - 2.29 µm) 30-m
• 波段 8 全色 (PAN) (0.50 - 0.68 µm) 15-m
• 波段 9 卷云 (1.36 - 1.38 µm) 30-m

热红外传感器 2 (TIRS-2)

Landsat 9 的热红外传感器 2 (TIRS-2) 将使用与 Landsat 8 上的 TIRS 相同的技术在两个热红外波段测量从地表发出的热辐射，但 TIRS-2 将是 Landsat 8 的改进版本TIRS，无论是在仪器风险等级方面，还是在最大限度减少杂散光的设计方面。TIRS-2 将提供两个光谱波段，两个波段的最大地面采样距离（轨道内和交叉轨道）均为 100 m（328 英尺）。TIRS-2 提供内部黑体校准源以及空间查看功能。TIRS-2 由位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心设计。 

两个光谱带：

• 波段 10 TIRS 1 (10.6 - 11.19 µm) 100-m
• 波段 11 TIRS 2 (11.5 - 12.51 µm) 100-m

该图像显示了 Landsat 1-9 传感器的带通波长。 
* Landsat MSS = 显示的数字适用于 Landsat 4 和 Landsat 5；Landsat 1-3 波段编号为 4、5、6 和 7。

Landsat 9 数据产品

Landsat 9 获取的数据将被处理到全球参考系统 2 (WRS-2 ) 路径/行系统中的 Landsat Collection 2 库存结构中，条带重叠（或侧边重叠）从赤道的 7% 到最大大约 85% 在极端纬度。 

Landsat 9 每天将收集多达 750 个场景，借助 Landsat 8，这两颗卫星每天将向 USGS Landsat 档案添加近 1,500 个新场景。Landsat 9 将通过对所有全球陆地和近岸沿海地区进行成像来增加 USGS 档案的数量，包括太阳高度角大于 5 度的岛屿，这些岛屿在 Landsat 8 之前并不总是定期收集。

所有 Landsat 9 数据产品将继续通过 USGS 地球资源观测与科学 (EROS) 中心免费下载。

详细说明

该图显示了 Landsat 9 卫星发射后立即开始的活动。在为期 100 天的调试阶段，NASA 会在航天器向地球上方 705 公里（438 英里）的最终轨道高度运行时对其进行全方位监测。在整个调试阶段进行和验证航天器校准和机动，以确保所有系统正常运行。在 100 天后，Landsat 9 任务的所有权转移到 USGS，开始运营阶段。

启动至 30 天：

执行航天器激活、调试和轨道机动。

+30-60 天：

第一个场景将从机载操作陆地成像仪 2 (OLI-2) 和热红外传感器 2 (TIRS) 仪器获取，使 NASA 和 USGS 校准/验证专家能够验证所提供数据的质量。在此期间，将进行 Landsat 9 和 8 之间的交叉校准练习，这是任务生命周期中一次的同步成像机会。在此之后，将继续进行进一步的航天器机动，以确保卫星已在 WRS-2 轨道上占据一席之地。

+60-100 天：

在发射后的 60-100 天内，将进行验证测试以确保常规操作成功。进行发射后评估审查 (PLAR)，紧接着进行任务过渡和移交审查 (MTHR)，作为最终审查。MTHR 是一个重要事件，之后 Landsat 9 任务的责任和所有权从 NASA 转移到 USGS。

+100 天（2022 年初）：

100 天后，USGS 将进行名义上的科学操作、维护例行采集，以及对数据进行持续的校准/验证。Landsat 9 Level-1 数据和 Level 2 科学产品将通过 USGS 数据门户免费提供给所有用户。

细节

图像尺寸：3806 x 1656

拍摄日期： 2021 年 9 月 16 日，星期四

拍摄地点：美国