Warum kann Amazônia-1 den Amazonas „jeden oder jeden zweiten Tag“ beobachten, während Landsat 16 Tage zwischen den Beobachtungen braucht? Ist hier „Orbitalmagie“ im Spiel?

Die Nachricht im ersten selbstgebauten Satelliten von Science Brazil wird ein besonderes Augenmerk auf die schwindenden Amazonas-Wälder richten, heißt es:

Derzeit stützt sich das brasilianische Amazonas-Überwachungsprogramm auf Überflüge des US-Satelliten Landsat, der alle 16 Tage hochauflösende Bilddaten liefert. Frühere Warnungen vor Entwaldung kommen von zwei Satelliten, die von Brasilien und China gemeinsam entwickelt wurden, CBERS-4 und CBERS-4A, die zusammen alle 3 bis 4 Tage Bilder liefern.

Die Kameras von Amazonia-1, die eine Fläche von 850 Kilometern bei einer Auflösung von 65 Metern abdecken, werden nicht schärfer sein als die der bestehenden Satelliten. Aber die neue Ergänzung der Satellitenflotte würde die Lücke zwischen den Überflügen verkürzen, um alle ein oder zwei Tage neue Bilder zu erzeugen. Diese Häufigkeit erhöht die Chancen, klare Bilder ohne Wolkendecke zu erhalten – ein häufiges Problem im Regenwald – und gibt den Behörden schnellere Warnungen vor Entwaldung.

„Ein Tag kann den Unterschied ausmachen“, sagt Cláudio Almeida, der das Amazonas-Überwachungsprogramm des INPE koordiniert und die offiziellen Abholzungsberichte überwacht. Mit einer Überwachung nahezu in Echtzeit „können Vollstreckungsteams zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein“, sagt er.

Die folgende Tabelle enthält einige Orbitalinformationen aus Wikipedia. Alle drei befinden sich in sonnensynchronen Obits, was bedeutet, dass für eine bestimmte Umlaufbahn (bei kreisförmigen Umlaufbahnen einer bestimmten Höhe) die Neigung so gewählt wird, dass sie einmal pro Jahr um die Erde präzediert, um die Beobachtungen in irgendeiner Weise mit dem Tag/Nacht-Zyklus zu synchronisieren.

Fragen):

  1. Warum kann Amazônia-1 den Amazonas jeden oder zwei Tage beobachten, während Landsat 16 Tage zwischen den Beobachtungen braucht? Ist hier „Orbitalmagie“ im Spiel?
  2. Warum sagt das Zitat in Science jeden oder zwei Tage, aber Wikipedia sagt "alle 4 Tage"?

Tisch:

satellite  altitude  inclination   period   interval    Source
             (km)      (deg)     (minutes)  (days)
Landsat-7    705       98.21°      98.83     16       https://en.wikipedia.org/wiki/Landsat_7
Landsat-8    705       98.22°      98.8      --       https://en.wikipedia.org/wiki/Landsat_8
Amazônia-1   756.5     98.51       99.8   "Period of Earth imaging: 4 days" 
https://en.wikipedia.org/wiki/Amaz%C3%B4nia-1

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Antworten (3)

Sichtfeld.

Landsat-Satelliten haben konstruktionsbedingt ein ziemlich enges Sichtfeld (185 km Durchmesser), um Probleme mit der Auflösung außerhalb des Nadirs zu reduzieren, während Amazonia-1 konstruktionsbedingt ein viel breiteres Sichtfeld (850 km) hat, um die Zeitverzögerung zu verringern zwischen wiederholten Beobachtungen desselben Gebietsschemas. Der Schlüsselsensor auf Amazonia-1 ist die Advanced Wide Field Imaging Camera (AWFI) mit einem Sichtfeld von 850 km. Dieses um den Faktor 4,6 breitere Sichtfeld bedeutet, dass Amazonia-1 weniger Umlaufbahnen zwischen wiederholten Beobachtungen benötigt.

Sonnensynchrone Umlaufbahnen sind für die globale Abdeckung nützlich, da sie sich in der Nähe polarer Umlaufbahnen befinden. Anbei ist die Darstellung der Bodenspuren von Amazonia-1 und Landsat-7 für einen Zeitraum von 24 Stunden. An einem Tag überquert also jeder der Satelliten zweimal den Amazonas. Der Amazonas ist jedoch riesig und die Überflüge dauern in der Größenordnung von mehreren zehn Minuten, so dass die vollständige Abdeckung des Amazonas mehrere Tage dauern würde, aber Sie könnten jeden Tag einige Bildstreifen erhalten.

Es gibt jedoch auch Überlegungen zum Heruntersenden der Bilder. Abhängig davon, wie viele Daten sie nach unten senden müssen, ist möglicherweise mehr als ein Durchgang über eine Kommunikationsstation erforderlich, um dies zu tun.

Insgesamt glaube ich also, dass dies weniger magische Umlaufbahnen sind (da sich beide in ähnlichen sonnensynchronen Umlaufbahnen befinden), aber Amazonia fügt dem Amazonas zwei weitere Durchgänge pro Tag hinzu, weshalb sie in der Lage sein werden, Daten schneller zu erhalten. Auch aus betrieblicher Sicht besteht die Hauptaufgabe von Amazonia darin, den Amazonas abzubilden (wie ich gelesen habe), während Landsat die gesamte Erde abbildet. Landsat muss viel mehr Bilder nach unten senden, also könnte es wieder einige Kommunikationsbeschränkungen geben, die mehr Zeit zwischen dem Abrufen der Daten verursachen.

Als Nebenbemerkung haben sonnensynchrone Umlaufbahnen ihre Neigungen und Höhen so eingestellt, dass die J2-Störung der Erde eine Drift in der rechten Aszension der Umlaufbahn verursacht, die der Änderungsrate der Erde in Bezug auf die wahre Anomalie entspricht Sonne, die den Winkel zwischen der Bahnebene und dem Sonnenvektor konstant hält.

24 Stunden Groundtracks

Vielen Dank für Ihre Antwort! Bitte zögern Sie nicht, die Tools zu erwähnen, die Sie zum Erstellen von Plots verwenden, und Links zu verwandten Ressourcen hinzuzufügen, die andere Benutzer möglicherweise hilfreich finden! Fügen Sie einfach eine Erwähnung Ihrer Zugehörigkeit zu ihnen hinzu (z. B. "siehe mein Profil"). Declan Murphy macht hier mit und beantwortet Fragen zu flightclub.io und astrojuanlu tut dasselbe zum Beispiel für poliastro .
Ich verwende alle meine eigenen persönlichen Python-Tools, um diese Art von Diagrammen zu erstellen, einschließlich der Verwendung der SPICE-Software der NASA (insbesondere SpiceyPy, ein Python-Wrapper für die CSPICE-Bibliothek) für Ephemeriden-Interpolation, Referenzrahmen usw. Ich mache Videos auf YouTube (~60 Videos ab sofort) darüber, wie man den gesamten Python für diese Art von Analyse schreibt, und andere wie Porkchop-Plots (und Lamberts), numerische Methoden und Raumfahrzeug-Lagekontrolle (ich bin nur ein paar Videos in dieser Serie). Ich habe alle Links dazu in meinem Profil! Neben Links zum Space Engineering Podcast habe ich kürzlich @uhoh gestartet
Ich habe das gerade gesehen ; Würden Sie in Betracht ziehen, eine neue und besser aussehende Antwort auf Wie kann ich die Umlaufbahn eines Satelliten in 3D von einem TLE mit Python und Skyfield zeichnen? Ich bin mir nicht sicher, ob Ihre gut aussehende Zeichnung und die Kontinentumrisse der Erde öffentlich sind oder nicht, aber wenn ja, wäre das großartig! Ich habe das in der Vergangenheit verwendet, aber es ist umständlich.
@uhoh Klingt gut, ich werde fortfahren und eine neue Antwort in diesen Beitrag einfügen. Außerdem habe ich eine Wiedergabeliste mit allen Videos, die die Berechnungen und Software durchlaufen, wie man die 2D-Bodenspuren mit SPICE für die Frame-Rotationen erstellt. youtube.com/playlist?list=PLOIRBaljOV8ghaN9XcC4ubv-QLPOQByYQ

Landsat-Umlaufbahnen wiederholen ihre Bodenspuren fast genau alle sechzehn Tage. Jeder Landsat sieht drei- bis sechsmal am Tag einen Teil des Amazonas, wie die von @Alfonso Gonzalez geposteten Bodenspuren zeigen, aber das Intervall zwischen einem Landsat-Schwaden eines Teils des Amazonas und dem nächsten Bild desselben Teils des Amazonas ist vorbei Derselbe Landsat-Bildgeber findet, um den Vergleich zu erleichtern, alle sechzehn Tage statt.

Warum kann Amazônia-1 den Amazonas „jeden oder jeden zweiten Tag“ beobachten, während Landsat 16 Tage zwischen den Beobachtungen braucht? Ist hier „Orbitalmagie“ im Spiel?
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