Landsat 8

Le satellite Landsat 8 est construit par Orbital Sciences, sous contrat avec la NASA, et utilise la plate-forme standard LEOStar-3. Orbital Sciences est responsable de la conception et de la fabrication de la plate-forme de Landsat 8, de l'intégration des instruments de la charge utile fournis par le client et des tests complets, y compris ceux relatifs à l'environnement[8]. Le satellite fournit la puissance, le contrôle d'orbite et d'attitude, les communications et le stockage des données des instruments.

Tous les composants, à l'exception du module de propulsion, sont montés à l'extérieur de la structure primaire. Un seul panneau solaire déployable génère de l'énergie pour les composants du satellite et charge un accumulateur nickel-hydrogène (NiH₂), d'une capacité de 125 ampères-heure. Un enregistreur de données de type Solid-State Drive (SSD) de 3,14 térabits assure le stockage des données à bord et une antenne en bande X transmet les données des instruments en temps réel ou lues à partir de l'enregistreur de données. Les instruments sont montés sur un banc d'optique à l'extrémité avant de l'engin spatial[9].

Le schéma de l'instrument OLI.

Le Operational Land Imager (OLI) de Landsat 8 est amélioré par rapport aux capteurs Landsat antérieurs et est construit, sous contrat avec la NASA, par Ball Aerospace & Technologies. Il utilise une approche technologique démontrée par le capteur Advanced Land Imager piloté par le satellite expérimental EO-1 de la NASA. L'instrument utilise un capteur en peigne (en) ou pushbroom au lieu de capteurs à balayage (whiskbroom) qui sont utilisés sur les satellites Landsat précédents. Le capteur en peigne aligne les rangs de détecteurs d'imagerie le long du plan focal de Landsat 8, ce qui lui permet de visualiser l'intégralité de la bande, le champ de vision transversal de 185 km, par opposition au balayage du champ de vision. Avec plus de 7 000 détecteurs par bande spectrale, la conception du capteur en peigne se traduit par une sensibilité accrue, moins de pièces en mouvement et une meilleure information sur la surface terrestre.

L'instrument recueille des données de neuf bandes spectrales. Sept des neuf bandes correspondent aux capteurs Thematic Mapper (TM) et Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) des satellites Landsat antérieurs, assurant la compatibilité avec les données Landsat historiques, tout en améliorant les capacités de mesure. Deux nouvelles bandes spectrales, une bande bleu foncé côtier/aérosol et une bande cirrus infrarouge à ondes courtes, permettent aux scientifiques de mesurer la qualité de l'eau et d'améliorer la détection des nuages hauts et minces.

Le Thermal InfraRed Sensor (TIRS).

Le capteur Thermal InfraRed Sensor (TIRS), construit par le Goddard Space Flight Center de la NASA, effectue une imagerie thermique et prend en charge des applications émergentes telles que les mesures du taux d'évapotranspiration pour la gestion de l'eau. Le plan focal de l'instrument utilise des matrices de photodétecteurs infrarouges à puits quantiques à arséniure de gallium (GaAs) (connues sous le nom de QWIP) pour détecter le rayonnement infrarouge, une première pour le programme Landsat. Les données sont enregistrées dans les données de OLI pour créer des produits de données de 12 bits à correction radiométrique, géométrique et du terrain[7]. À l'instar de OLI, TIRS utilise un capteur à en peigne d'une largeur de 185 km. Les données pour deux bandes infrarouges à grande longueur d'onde sont collectées avec ce système. Cela assure la continuité des données avec la bande infrarouge thermique unique de Landsat 7 et en ajoute une seconde.

L'instrument étant un ajout tardif au satellite Landsat 8, l'exigence de durée de vie théorique est assouplie afin d'accélérer le développement du capteur. Il a donc une durée de vie de trois ans seulement.

Le système au sol de Landsat 8 remplit deux fonctions principales : le commandement et le contrôle du satellite et la gestion des données de mission envoyées par le satellite. Le commandement et le contrôle des satellites sont assurés par le centre d'opérations de la mission situé au Goddard Space Flight Center. Les commandes sont envoyées du centre d'opérations de la mission au satellite via un élément de réseau terrestre (Ground Network Element ou GNE). Les données du satellite sont dirigées vers des stations de réception à Sioux Falls, dans le Dakota du Sud, à Gilmore Creek, en Alaska, et à Svalbard, en Norvège. À partir de là, les données sont envoyées via le réseau terrestre GNE au Earth Resource Observation and Science (EROS) de l'USGS à Sioux Falls, où elles sont ingérées dans le système de traitement et d'archivage des données[11].

Le lancement de Landsat 8 par un lanceur Atlas V.

Le satellite est lancé par un lanceur Atlas V 401 équipée d'une coiffe allongée[12] le 11 février 2013 à 18 h 02 TU, à partir du Space Launch Complex 3E (SLC-3E) de la base de lancement de Vandenberg[13]. Après 78 minutes et 30 secondes, le satellite se sépare de l'étage supérieur du lanceur Atlas V, achevant le lancement avec succès[14].

Les premières images de l'engin spatial sont recueillies le 18 mars 2013[15]. Landsat 8 rejoint Landsat 7 sur orbite, offrant une couverture accrue de la surface de la Terre.

Le 19 décembre 2014, les contrôleurs au sol détectent des niveaux de courant anormaux associés à l'électronique du codeur Scene Select Mirror (SSM). L'électronique du codeur est désactivée avec l'instrument pointé vers le nadir et les données du senseur TIRS sont acquises mais non traitées. Le 3 mars 2015, les opérateurs basculent le senseur de l'électronique côté A sur l'électronique côté B afin de résoudre le problème lié à l'électronique du codeur A. Le senseur reprend ses activités normales le 4 mars 2015 et la collecte des données nominales d'étalonnage du corps noir et de l'espace profond reprend le 7 mars 2015[16]. Le 3 novembre 2015, la capacité du senseur à mesurer avec précision l'emplacement du Scene Select Mirror (SSM) est compromise et l'encodeur est mis hors tension[17]. En avril 2016, un algorithme est développé pour compenser la perte du codeur et la collecte des données reprend[18]. En plus de ces problèmes, le senseur est lancé avec une anomalie de lumière parasite augmentant la température signalée jusqu'à 4 °C dans la bande 10 et jusqu'à 8 °C dans la bande 11. Finalement, il détermine que l’anomalie est causée par les réflexions hors champ rebondissant sur un anneau de retenue en alliage métallique monté juste au-dessus de la troisième lentille du télescope TIRS à réfraction à quatre lentilles et sur le plan focal TIRS[19]. En janvier 2017, un algorithme est développé pour estimer la quantité de lumière parasite et la soustraire des données, réduisant l'erreur à environ 1 kelvin. En 2017, les opérateurs recommandent toujours que l'utilisation des données de la bande 11 soit limitée[20].

• Programme Landsat

• NASA's Landsat Website
• USGS Landsat Website
• EarthNow! Landsat Image Viewer
• Kennedy Landsat 8 Media Gallery
• Landsat 8 Satellite Image Gallery