لاندسات 1

كان القمر الصناعي لاندسات 1 ( LS-1 )، الذي كان يُعرف سابقًا باسم قمر تكنولوجيا موارد الأرض ERTS-A أو ERTS-1 ، أول قمر صناعي ضمن برنامج لاندسات الأمريكي . وهو نسخة معدلة من القمر الصناعي للأرصاد الجوية نيمبوس 4 ، وقد أُطلق في 23 يوليو 1972 بواسطة صاروخ دلتا 0900 من قاعدة فاندنبرغ الجوية في كاليفورنيا.

كان أول قمر صناعي يحمل ماسحًا ضوئيًا متعدد الأطياف .

وقد عملت المركبة الفضائية التي تدور في مدار شبه قطبي كمنصة مستقرة وموجهة نحو الأرض للحصول على معلومات حول الموارد الزراعية والحرجية ، والجيولوجيا والموارد المعدنية ، والهيدرولوجيا والموارد المائية ، والجغرافيا، ورسم الخرائط ، والتلوث البيئي ، وعلم المحيطات والموارد البحرية ، والظواهر الجوية .

خلفية

رسم تخطيطي للقمر الصناعي لاندسات 1. صُمم القمر الصناعي لاندسات 1 ليكون قمراً صناعياً للأرصاد الجوية في ذلك الوقت، وكان مشابهاً بشكل ملحوظ لأقمار نيمبوس الصناعية. [ 3 ]

بدأ برنامج الأقمار الصناعية لموارد الأرض، وهو برنامج مشترك بين عدة وكالات، عام 1966 من قبل وزارة الداخلية الأمريكية . وكان الهدف من البرنامج جمع بيانات من الأرض باستخدام تقنيات الاستشعار عن بُعد . وفي العام التالي، أُجريت دراسة جدوى لإنشاء قمر صناعي لتكنولوجيا موارد الأرض (سُمّي لاحقًا لاندسات 1). لم يُقدّم مكتب الميزانية تمويلًا لبناء القمر الصناعي، ولكنه وفّر مليوني دولار لمواصلة دراسات الجدوى. [ 4 ]

تصميم الأقمار الصناعية

تطوير

بدأت الدراسات التعريفية لقمرين صناعيين لمراقبة الأرض في عام 1967. وقد أطلق على القمرين الصناعيين اسم قمر تكنولوجيا موارد الأرض وكانا يُعرفان بشكل فردي باسم ERTS-A و ERTS-B. [ 5 ]

في عام 1970، تم اختيار شركة جنرال إلكتريك كمقاول رئيسي لمشروع ERTS-A. [ 4 ] وقد تم تصنيعه بواسطة قسم الفضاء التابع لشركة جنرال إلكتريك في فالي فورج . [ 6 ]

عملية

كان ارتفاع المركبة الفضائية 3 أمتار (9.8 قدم) وقطرها 1.5 متر (4.9 قدم) . وقد ولّدت المركبة الطاقة من خلال صفّين من الألواح الشمسية ، طول كل منهما 4 أمتار (13 قدم) ، مع مفصل أحادي المحور. بلغ وزن إطلاق المركبة ERTS-A 953 كيلوغرامًا (2101 رطل) . [ 6 ]      

كانت وسيلة الدفع الرئيسية للمركبة الفضائية عبارة عن ثلاثة محركات دفع تعمل بالهيدرازين . وقد سمح نظام التحكم في الوضع بالحفاظ على اتجاه المركبة الفضائية ضمن نطاق ±0.7 درجة في جميع المحاور الثلاثة. [ 6 ]

تضمنت اتصالات المركبة الفضائية نظامًا فرعيًا للتحكم يعمل بتردد 154.2 و2106.4  ميجاهرتز، ونظامًا فرعيًا للقياس عن بُعد ضيق النطاق بتقنية تعديل رمز النبض (PCM) يعمل بتردد 2287.5 و137.86 ميجاهرتز، وذلك لتوفير بيانات الصيانة الدورية للمركبة الفضائية، وبيانات الوضع، وبيانات أداء المستشعرات. تم إرسال بيانات الفيديو من نظام شعاع العودة (RBV) ثلاثي الكاميرات في كلٍ من وضعَي التسجيل الفوري والتسجيل على شريط بتردد 2265.5 ميجاهرتز، بينما اقتصرت المعلومات الواردة من الماسح الضوئي متعدد الأطياف (MSS) على نطاق تردد لاسلكي يبلغ 20 ميجاهرتز عند تردد 2229.5 ميجاهرتز. [ 1 ]    

كما حمل القمر الصناعي جهازي تسجيل فيديو واسعي النطاق (WBVTR) قادرين على تخزين ما يصل إلى 30 دقيقة من بيانات الماسح الضوئي أو الكاميرا، مما يمنح أجهزة استشعار المركبة الفضائية قدرة تغطية شبه عالمية. [ 6 ]

زُوِّد القمر الصناعي بنظام جمع بيانات (DCS) لجمع المعلومات من محطات أرضية نائية مُجهزة بشكل فردي، ولإعادة توجيه البيانات إلى محطات التجميع المركزية. وبفضل مدار القمر الصناعي، أمكن الحصول على البيانات كل 12 ساعة على الأقل. ولم تُجرَ أي معالجة للبيانات أو دمج للإشارات على متن القمر الصناعي. [ 7 ] استُمدّ تصميم نظام جمع البيانات من منصة نيمبوس 3 ، التي كانت تُعرف آنذاك بنظام الاستجواب والتسجيل وتحديد المواقع (IRLS). [ 8 ]

أجهزة الاستشعار

كان لدى ERTS-A مستشعران لتحقيق أهدافه الرئيسية: شعاع العودة (RBV) و MSS. [ 3 ]

صُنعت المركبة الفضائية RBV بواسطة شركة راديو أمريكا ( RCA ). وقد التقطت RBV صورًا فوتوغرافية للأرض باستخدام الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة. عند إطلاقها، اعتُبرت RBV المستشعر الرئيسي. [ 3 ]

صُمم جهاز MSS بواسطة فرجينيا نوروود في شركة هيوز للطائرات ، التي قامت أيضًا بتصنيعه. تُلقب نوروود بـ"أم لاندسات". [ 9 ] في البداية، اعتُبر الجهاز تجريبيًا، وكان جهازًا ثانويًا، إلى أن راجع العلماء البيانات التي أُرسلت إلى الأرض. بعد مراجعة البيانات، اعتُبر جهاز MSS الجهاز الأساسي. كان MSS ماسحًا ضوئيًا رباعي القنوات، يُلتقط صورًا إشعاعية للأرض. [ 3 ]

مهمة

ERTS-A في طائرة دلتا 0900 على منصة الهبوط

يطلق

أُطلق القمر الصناعي ERTS-A في 23 يوليو 1972 على متن صاروخ دلتا 0900 من قاعدة فاندنبرغ الجوية في كاليفورنيا. [ 6 ] [ 10 ] وُضع القمر في مدار متزامن مع الشمس ، على ارتفاع يتراوح بين 907 و915  كيلومترًا. وكان مداره مائلًا بزاوية 99 درجة، يدور حول الأرض كل 103 دقائق. [ 8 ] وكان أول قمر صناعي يُطلق خصيصًا لدراسة كوكب الأرض ومراقبته. [ 3 ] [ 11 ]

عند وصوله إلى المدار، أُعيد تسميته إلى ERTS-1. وفي 14 يناير 1975، أي قبل ثمانية أيام من إطلاق ERTS-B، أعلنت ناسا أن ERTS-1 أُعيد تسميته إلى Landsat 1 وأن ​​ERTS-B سيصبح Landsat 2 بعد الإطلاق. [ 5 ]

العمليات

تعطلت أجهزة التسجيل الخاصة بالقمر الصناعي لاندسات 1 في يناير 1978، وتم إخراج القمر الصناعي من الخدمة. [ 12 ]

نتائج

منطقة خليج سان فرانسيسكو كما صورها القمر الصناعي ERTS-1

منذ إطلاقه وحتى عام 1974، بثّ القمر الصناعي لاندسات 1 أكثر من 100,000 صورة، غطّت ما يزيد عن 75% من سطح الأرض. [ 4 ] التُقطت غالبية هذه الصور باستخدام الماسح الضوئي متعدد الأطياف. في 5 أغسطس 1972، تعطل جهاز استقبال الإشارة العكسية (فيديوكون) بعد التقاط 1690 صورة فقط. [ 8 ]

في عام 1976، اكتشف القمر الصناعي لاندسات 1 جزيرة صغيرة غير مأهولة تقع على بعد 20 كيلومتراً قبالة الساحل الشرقي لكندا. وقد سُميت هذه الجزيرة لاحقاً بجزيرة لاندسات نسبةً إلى القمر الصناعي. [ 13 ]

قدّم نظام مراقبة الأقمار الصناعية (MSS) أكثر من 300 ألف صورة خلال فترة تشغيل القمر الصناعي. أشرفت وكالة ناسا على 300 باحث قاموا بتقييم البيانات التي أرسلها القمر الصناعي لاندسات 1 إلى الأرض. [ 3 ]

استُخدمت صور القمر الصناعي لاندسات 1 في الدراسة الأولى لمؤشر اختلاف الغطاء النباتي المعياري (NDVI)، وهو الآن مقياس شائع الاستخدام لخضرة النباتات على مستوى العالم. [ 14 ]

ملحوظات

  1. 1 2 "لاندسات 1" . أرشيف بيانات علوم الفضاء التابع لناسا . تم الاطلاع عليه في 2 يوليو 2017 .
  2. ماكدويل، جوناثان. "كتالوج الأقمار الصناعية" . صفحة جوناثان الفضائية . تم الاسترجاع في 16 يونيو 2013 .
  3. 1 2 3 4 5 6 آيرونز، جيمس ر.؛ تايلور، مايكل ب.؛ روكيو، لورا. "لاندسات 1" . علوم لاندسات . ناسا . تم الاسترجاع في 25 مارس 2016 .
  4. 1 2 3 "التسلسل الزمني لبرنامج لاندسات" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2017 .
  5. 1 2 ويلز، وايتلي وكاريجانيس 1976 ، ص 43.
  6. 1 2 3 4 5 "تاريخ لاندسات 1" . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2017 .
  7. "نظام جمع البيانات" . أرشيف ناسا المنسق لبيانات علوم الفضاء . تم الاطلاع عليه في 17 مايو 2017 .
  8. 1 2 3 "Landsat-1 إلى Landsat-3" . دليل بوابة البيانات الإلكترونية . تم الاطلاع عليه في 19 مايو 2017 .
  9. بينيسي، إليزابيث (10 سبتمبر 2021). "تعرّف على رائدة لاندسات التي ناضلت من أجل إحداث ثورة في رصد الأرض". مجلة ساينس . 373 (6561): 1292. doi : 10.1126/science.acx9080 . S2CID 239215521 . 
  10. "التسلسل الزمني لتطوير وتشغيل مركبة ثور-دلتا" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 18 نوفمبر 2004. تم الاطلاع عليه في 12 يونيو 2019 .
  11. "لاندسات 1" . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 12 يونيو 2019 .
  12. "لاندسات 1-2-3" . أسترونوتكس. مؤرشف من الأصل في 28 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 22 مايو 2017 .
  13. "جزيرة لاندسات" . ناسا . 19 أبريل 2006. مؤرشف من الأصل في 20 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 29 مايو 2012 .
  14. راوس، جيه دبليو؛ هاس، آر إتش؛ شيل، جيه إيه؛ ديرينغ، دي دبليو (1 يناير 1974). "رصد النظم النباتية في السهول الكبرى باستخدام نظام ERTS" . ناسا. مركز غودارد لرحلات الفضاء، الندوة الثالثة لنظام ERTS-1، المجلد 1، القسم أ . تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2023 - عبر ntrs.nasa.gov.

مراجع

  • ويلز، هيلين ت.؛ وايتلي، سوزان هـ.؛ كاريجانيس، كاري (1976). أصول أسماء ناسا (ملف PDF) . سلسلة تاريخ ناسا. واشنطن العاصمة: ناسا. SP-4402.