Landsat Next: Sứ mệnh mới mang tính cách mạng trong giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Vệ tinh Landsat Next dự kiến ​​phóng vào cuối năm 2030/đầu năm 2031, là một sứ mệnh mang tính sáng tạo, bước nhảy vọt cải thiện về khả năng đo lường với độ phân giải thời gian, không gian và quang phổ được cải thiện tốt hơn, đồng thời duy trì tính liên tục của dữ liệu Landsat đã có.  Là một chòm sao với 3 vệ tinh Landsat Next siêu quang phổ với 26 băng tần sẽ mở ra các ứng dụng mới trong việc giám sát chất lượng nước, quá trình sản xuất cây trồng, khí hậu, băng tuyết, sức khỏe đất và các thông số môi trường thiết yếu khác. 

Được thiết kế là chùm vệ tinh với 3 vệ tinh có thông số kỹ thuật giống nhau và có độ phân giải không gian và thời gian được cải thiện đáng kể so với các sứ mệnh Landsat trước. Ba vệ tinh của Landsat Next sẽ cách nhau 120^o  ở độ cao quỹ đạo là 653 km (406 dặm), thời gian lặp lại của một vệ tinh là 18 ngày, với chùm 3 vệ tinh thời gian chụp lặp tại 1 vị trí là 6 ngày, tăng đáng kể so với thời gian 16 của Landsat 8 hoặc Landsat 9. 

Hình 1: Quỹ đạo của vệ tinh Landsat Next (Nguồn: USGS)

Trong khi Landsat 8 và 9 cung cấp ảnh với 11 dải quang phổ từ bước sóng nhìn thấy đến hồng ngoại nhiệt, Landsat Next sẽ thu thập dữ liệu trên 26 dải quang phổ bao gồm: các phiên bản tinh chỉnh của 11 dải phổ “thừa kế” của các nhiệm vụ Landsat trước đây; 10 dải phổ mới từ ánh sáng nhìn thấy đến hồng ngoại sóng ngắn; 3 dải phổ nhiệt bổ sung để hỗ trợ các ứng dụng Landsat mới phát triển. Tất cả các dải phổ sẽ có độ phân giải không gian cao hơn so với các nhiệm vụ Landsat trước đây, cụ thể như sau: từ 10 đến 20 mét cho các dải phổ từ  ánh sáng nhìn thấy, cận hồng ngoại và hồng ngoại sóng ngắn; 60 mét cho các dải phổ khí quyển và hồng ngoại nhiệt. Với những cải tiến này, Landsat Next sẽ thu thập trung bình nhiều dữ liệu hơn khoảng 20 lần so với vệ tinh tiền nhiệm của nó là Landsat 9 và tiếp tục cung cấp quyền truy cập dữ liệu miễn phí và mở cho tất cả người dùng. 

Hình 2: So sánh quang phổ của Landsat 8-9 và Landsat Next (Nguồn: USGS)

Hình 3: So sánh quỹ đạo và phạm vi phủ sóng mặt đất của Landsat 9 và Landsat Next. (Nguồn video: NASA Scientific Visualization Studio , Trung tâm bay không gian Goddard)

Landsat Next sẽ cung cấp các khả năng mới cho người dùng cụ thể như sau: 

- Các dải quang phổ mới và các dải phổ tinh chỉnh của thế hệ Landsat trước sẽ tập trung vào các ứng dụng giám sát bao gồm: chất lượng nước mặt; khoa học băng quyển; địa chất; các ứng dụng nông nghiệp bao gồm quản lý cây trồng, giám sát rừng và tiêu thụ nước.

- Các dải mới sẽ có các đặc điểm không gian/quang phổ tương tự như vệ tinh Copernicus Sentinel-2 của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, điều này cho phép Landsat tích hợp dữ liệu với Sentinel-2.

- Landsat Next sẽ mang lại đột phá về khoa học. Landsat Next sẽ thu thập dữ liệu nhiều hơn khoảng 20 lần so với các Landsat thế hệ trước và tiếp tục cung cấp quyền truy cập dữ liệu miễn phí và mở cho tất cả người dùng. Nó cho phép người dùng dữ liệu Landsat nhận dạng các mẫu và đối tượng bị bỏ sót ở các ảnh Landsat trước đây do độ phân giải thời gian, không gian hoặc dải phổ. Bao gồm các sự việc diễn ra trong thời gian rất ngắn (ví dụ: lũ lụt, thu hoạch, tuyết/băng), phát hiện thay đổi rất nhỏ các đối tượng (ví dụ: cánh đồng nông trại, nạn phá rừng, các công trình đô thị) hoặc các vật thể có thuộc tính quang phổ không thể phân biệt được (ví dụ: thực vật trên cạn và sắc tố tảo). Với những cải tiến mang tính cách mạng về mặt thời gian, không gian và dải phổ, Landsat Next sẽ mang đến những khả năng mới, đồng thời hỗ trợ các nhà quản lý đất đai và hoạch định chính sách đưa ra những quyết định sáng suốt hơn về tài nguyên thiên nhiên và môi trường trên toàn cầu, khu vực và địa phương.

Hình 4: 26 dải băng tần quang phổ của Landsat Next (Nguồn: USGS)

Dải quang phổ của Landsat Next (Nguồn: USGS)

Tổng hợp từ: 

https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-next; https://landsat.gsfc.nasa.gov/satellites/landsat-next;