Programme Landsat

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L'instrument ETM+ de Landsat 7.
Une image satellite en fausses couleurs de Calcutta (Inde) prise par Landsat 7

Le programme Landsat est le premier programme spatial d'observation de la Terre dédié à des fins civiles. Il est développé par l'agence spatiale américaine, la NASA à l'instigation de l'Institut des études géologiques américain (USGS) et du département de l'agriculture au milieu des années 1960. Sept satellites Landsat ont été lancés entre 1972 et 1999 et un huitième le 11 février 2013. Les instruments embarqués sur les satellites Landsat ont permis de capturer plusieurs millions d'images. Celles-ci constituent des ressources uniques pour l'étude des changements climatiques, l'utilisation des sols, la cartographie, la gestion de l'habitat ; ainsi que pour de nombreuses autres applications dans les domaines de l'agriculture, la géologie, la sylviculture, l'éducation etc.

Le programme Landsat a été un succès technique et scientifique. Mais il a été tout au long de son existence handicapé par des problèmes de financement, les conflits d'intérêts entre les agences utilisatrices de ses produits et les changements fréquents d'organisation notamment une tentative infructueuse de confier sa gestion au secteur privé.

Historique[modifier | modifier le code]

La genèse du programme (1975-1982)[modifier | modifier le code]

Dès le début de l'ère spatiale à la fin années 1960, les satellites de reconnaissance optiques connaissent un rapide développement pour répondre aux besoins de renseignements militaires stimulés par la guerre froide en cours entre l'Union soviétique et les États-Unis (satellites Corona). Les technologies nécessaires à la mise au point d'un satellite d'observation de la Terre à des fins civiles sont donc disponibles. Des géologues et des cartographes ont accès aux photos des satellites espions et connaissent le potentiel de ce type d'engin spatial. Mais les responsables des projets militaires ne souhaitent pas que les technologies utilisées ni même que leurs capacités soient dévoilées. Ils tentent de freiner l'utilisation des technologies protégées par le secret défense à des fins civiles et de décourager les promoteurs de projets d'observation de la Terre depuis l'espace. Mais au milieu des années 1960 les partisans d'un projet satellite d'observation de la Terre sont de plus en plus nombreux. Les capacités des satellites de télédétection sont désormais connues de tous les scientifiques à travers les photos de la Terre prises par les astronautes en orbite et les données sur les planètes recueillies par les sondes spatiales. En 1965 La NASA entame une étude préliminaire sur un satellite de télédétection qui effectueraient un inventaire des ressources terrestres à la demande de l'Institut des études géologiques américain (USGS) et du Corps des ingénieurs de l'armée des États-Unis. Sur la base de cette étude ces deux organismes mais également le département de l'agriculture concluent rapidement qu'un satellite d'observation de la Terre pourrait les aider à remplir les missions qui leur sont assignées. Toutefois les besoins divergent : l'USGS désire avant tout une résolution optique importante pour dresser des cartes utilisables pour la détection des ressources naturelles et la géologie tandis que le département de l'Agriculture est plus intéressé par le nombre de plages spectrales observées car celles-ci permettent de différencier la nature des plantations et de détecter l'apparition des maladies de la végétation[1].

Les ingénieurs de la NASA, voulant satisfaire tous les utilisateurs potentiels, travaillent à la conception d'un engin spatial sophistiqué. Mais l'USGS qui désire un satellite rapidement disponible, mono instrument et simple à mettre en œuvre manœuvre pour obliger la NASA à accélérer son projet. Le secrétaire de l'Intérieur, ministre de tutelle de l'USGS, annonce publiquement en septembre 1966 que son administration va développer son propre satellite dans le cadre d'un projet baptisé EROS (Earth Resources Observation Satellite) dont le lancement est programmé pour 1969. L'annonce ne correspond à aucun projet réel et la NASA parvient à conserver le développement du satellite mais l'agence spatiale doit désormais travailler sous la pression du Congrès et de la presse qui s'attendent à une réalisation rapide. Malgré cela, les ingénieurs de la NASA refusent de limiter la charge utile à la caméra vidéo qui suffirait aux besoins de l'USGS. Ils décident d'embarquer un scanner multibande développé grâce à des travaux de recherche effectués à l'université du Michigan. Ce capteur répond particulièrement bien aux besoins du Département de l'Agriculture dont l'appui est recherché par les dirigeants de la NASA pour contrebalancer l'emprise de l'USGS sur le projet. Mais la NASA dispose d'une enveloppe financière réduite par le Bureau du Budget fédéral (OMB à partir de 1990) et la résolution optique des instruments est limitée pour ne pas dévoiler les capacités de satellites de reconnaissance américains. Dans ces conditions elle a du mal à répondre aux attentes parfois irréalistes de ses donneurs d'ordre. Le Bureau du Budget, dans un contexte de crise budgétaire générale liée notamment au cout croissant de la guerre du Viêt Nam, tente d'annuler le projet en 1967, 1968 et n'accorde qu'un quart des fonds prévus en 1979. La NASA doit justifier le projet en s'avançant sur un retour sur investissement rapide. Malgré l'appui du Congrès en 1969 la NASA doit continuer à défendre le budget alloué jusqu'à la veille du lancement du premier satellite. Le processus de traitement et de stockage des données produites par le satellite constitue l'une des principales difficultés du projet. C'est le premier engin spatial amené à produire un tel volume d'images à haute résolution de manière continue plusieurs années de suite ; pour répondre aux besoins celles-ci doivent être rapidement mises à disposition des utilisateurs finaux. Pour être utilisables les images doivent être retraitées or deux techniques sont disponibles : le traitement classique analogique et depuis peu le traitement numérique (l'image est tout au long de la chaine de traitement gérée sous forme de bits) qui s'imposera par la suite mais qui est encore en partie expérimental à l'époque. Faute de moyens financiers, les responsables du projet choisissent la technique analogique, dépassée et répondant mal aux attentes des utilisateurs. La chaine de traitement ne passera au numérique qu'en 1980[1].

Du système expérimental au système opérationnel (1972-1983)[modifier | modifier le code]

Le premier satellite, ERTS-1 est lancé le 23 juillet 1972. Les images produites ont immédiatement suscitées un grand intérêt chez de nombreux utilisateurs mais le volume d'images vendues n'atteint pas les objectifs qu'avaient avancé les promoteurs du projet. Par ailleurs le passage à un système opérationnel et non expérimental s'est trouvé bloqué par des controverses sur la manière de gérer un tel programme, la part à accorder à la recherche et aux applications pratiques, le rôle de l’État et de l'agence spatiale, les conflits entre les besoins des utilisateurs. En 1975 alors que le deuxième satellite ERTS-2 vient d'être lancé, le programme est rebaptisé Landsat et les satellites sont renommés Landsat-1 et Landsat-2. En 1979 l'administration du président Carter décide de transférer la gestion du programme de la NASA à la NOAA qui avait déjà l'expérience de la gestion des satellites météorologiques. L'objectif est de préparer le passage au secteur privé. La directive 54 prévoit également la réalisation de 4 nouveaux satellites après Landsat-3 (lancé en 1978). Toutefois le système Landsat reste géré par la NASA jusqu'en 1983 en tant que programme de recherche et expérimental. A cette date il est déclaré opérationnel et sa gestion est confiée à la NOAA. Les deux satellites Landsat-4 et Landsat-5 lancés en 1983 et 1984 sont construits et placés en orbite par la NASA[2].

L'échec du transfert au privé (1984-2001)[modifier | modifier le code]

L'administration du président Ronald Reagan décide en 1984 de confier la commercialisation des données produites par les satellites Landsat à une société privée comme l'avait prévu l'administration précédente. Après avoir lancé un appel d'offres en 1985, la NOAA sélectionne EOSAT (Earth Observation Satellite Company) une filiale commune de Hughes Aircraft et RCA. Celle-ci dispose des droits de commercialisation exclusifs des images des satellites Landsat-4 et Landsat-5 pour une durée de 10 ans. EOSAT doit en contrepartie assurer la gestion opérationnelle de Landsat-4 et Landsat-5, construire les deux satellites Landsat suivants, les lancer et en assurer la gestion avec l'aide de subventions du gouvernement. Mais la commercialisation ne remporte pas le succès escompté. Aux termes du contrat passé avec la NOAA, EOSAT ne peut commercialiser que des données brutes. Cette clause doit protéger les sociétés qui se sont spécialisées dans le retraitement des données Landsat. Par ailleurs EOSAT doit, par contrat, pratiquer des prix identiques au titre d'une politique anti-discriminatoire. EOSAT confronté à des difficultés financières augmente sensiblement ses prix ce qui entraine une forte chute des ventes aux institutions académiques (recherche et enseignement). Devant cet échec le gouvernement américain décide en octobre 1992 de revenir sur la commercialisation par le privé des produits Landsat. La gestion de la suite du programme est confiée à la NASA et au Département de la Défense des États-Unis. Le lancement en 1993 de Landsat-6 est un échec. En 1994 le département de la Défense se retire du projet à la suite de désaccords sur la conception de Landsat-7 . Le programme est confié à la NASA (conception et lancement des satellites), à la NOAA (gestion opérationnelle) et à l'USGS (archivage des données). EOSAT continue d'assurer la gestion opérationnelle des satellites Landsat-4 et 5 jusqu'en 2001. En 1998 la NOAA se retire du programme. Landsat-7 est lancé en 1999[2].

Le futur du programme Landsat (2002-)[modifier | modifier le code]

La NASA et l'USGS ne veulent pas renoncer à poursuivre un programme qui dispose d'une importante communauté d'utilisateurs. Un cahier des charges d'une nouvelle génération de satellites Landsat baptisée LDCM (Landsat Data Continuity Mission) est établi en 2003 par les deux agences. Il est prévu que le futur satellite mette à disposition des images multispectrales en lumière visible et en infrarouge avec une résolution (optique)| moyenne et une couverture complète complète des terres émergées à chaque changement de saison. LDCM doit également produire des images compatibles sur le plan de leur géométrie, calibrage et caractéristiques spectrales et spatiales avec les productions antérieures pour permettre des comparaisons couvrant plusieurs décennies. Enfin les données brutes produites par le satellite doivent être distribuées gratuitement et de manière non discriminatoire.

Pour répondre à ce besoin la NASA envisage un partenariat public-privé dans lequel la société retenue serait à la fois la propriétaire et l'opérateur du satellite. En mars 2002 la NASA sélectionne deux sociétés qui entament des études de faisabilité afin de détailler les caractéristiques du satellite et l'implémentation du projet. Mais l'appel d'offres est infructueux : DigitalGlobe, premier opérateur privé américain de satellites d'observation de la Terre (Early Bird 1, QuickBird,...), se désintéresse du projet tandis que la proposition de Resource21 LLC est jugée beaucoup trop couteuse. Le programme traverse alors une longue période d'incertitude. En 2004 le Bureau de la politique scientifique et technologique du président américain demande à la NASA d'embarquer l'instrument Landsat sur la nouvelle série de satellites de la NOAA, les NPOESS. Mais fin 2005 le même bureau revient sur sa décision et demande à la NASA d'acquérir son propre satellite. Finalement début 2007, le gouvernement américain tranche et confie à la NASA la charge de fournir et lancer le satellite tandis que l'USGS doit développer le réseau de stations à terre, assurer le traitement des images, la gestion opérationnelle des satellites ainsi que la commercialisation des produits. Plus généralement l'USGS est désignée comme l'agence gestionnaire de tous les satellites d'observation de la Terre pour permettre à la NASA de se concentrer sur le vol habité et les techniques spatiales avancées. En avril 2008 la NASA sélectionne le constructeur GDAIS (racheté en 2010 par Orbital Sciences) pour le développement du satellite LDCM. Le lancement du premier satellite est programmé pour 2013[3].

Caractéristiques des satellites Landsat[modifier | modifier le code]

Principales caractéristiques des satellites Landsat [2],[4],[5],[6],[3]
Caractéristiques Landsat-1 à 3 Landsat-4 et 5 Landsat-6 Landsat-7 LDCM
Début et fin de mission Landsat-1  : 1972-1978
Landsat-2  : 1975-1981
Landsat-3  : 1982-1993
Landsat-4  : 1982-1993
Landsat-5  : 1984-2013
1993 (échec) 1999- 2013-
Statut satellite Achevée Achevée (L-4)
Fonctionne en mode dégradé (L-5)
Echec au lancement Actif En développement
Masse 816-960 kg 1938-1961 kg - 2200 kg 2600 kg
Instruments MSS : radiomètre
RVB : caméra vidéo
MSS et TM : radiomètre MSS et TM : radiomètre ETM+ : radiomètre OLI et TIRS : radiomètre
Bandes spectrales 0,5-0,6 µm
0,6-0,7 µm
0,7-0,8 µm
0,8-1,1 µm
0,45-0,52 µm
0,52-0,6 µm
0,63-0,69 µm
0,76-0,9 µm
1,55-1,75 µm
2,08-2,35 µm
- 0,45-0,52 µm
0,53-0,61 µm
0,63-0,69 µm
0,78-0,9 µm
1,55-1,75 µm
2,09-2,35 µm
0,433-0,453 µm
0,45-0,515 µm
0,525-0,6 µm
0,63-0,68 µm
0,845-0,885 µm
1,56-1,66 µm
1,36-1,39 µm
2,1-2,3 µm
Infrarouge thermique - 10,4-12,5 µm - 10,4-12,5 µm 10,3-11,3 µm
11.5-12.5 µm
Panchromatique - - - 0,52-0,9 µm 0,5-0,68 µm
Résolution Générale : 79 m Générale : 30 m
Infrarouge thermique :120 m
- Générale : 30 m
Panchromatique : 15 m
Infrarouge thermique :100 m
Générale : 30 m
Panchromatique : 15 m
Infrarouge thermique : 60 m
Technique de prise d'image Whiskbroom Whiskbroom - Whiskbroom Pushbroom
Orbite Altitude : 907-915 km
cycle : 18 jours
heure : 9h45
Altitude : 705 km
cycle : 16 jours
heure : 9h30-10h
- Altitude : 705 km
cycle : 16 jours
heure : 10h-10h15

Altitude : 705 km
cycle : 16 jours
heure : 10h


40 ans de missions Landsat.

Landsat 1 à 3[modifier | modifier le code]

Landsat 1, 2 et 3

Les trois premiers satellites Landsat (Landsat 1 à 3) ont des caractéristiques identiques. sont lancés en respectivement en juillet 1972 par une fusée Delta 1900, en janvier 1975 par une fusée Delta 2910 et en mars 1978 par le même type de lanceur. D'une hauteur de 3 mètres pour un diamètre de 1,5 mètres leur envergure atteint 4 mètres lorsque les panneaux solaires sont déployés. D'un satellite à l'autre la masse n'est pas identique : Landsat-1 pèse 816 kg contre 953 kg et 960 kg pour respectivement Landsat 2 et Landsat 3. Cette sous-série utilise une plateforme stabilisée 3 axes dérivée de celle du satellite météorologique américain Nimbus-4 développé par General Electric. Le contrôle de l'orientation utilise un senseur de Terre, des senseurs de Soleil et des moteurs-fusées expulsant du fréon. La précision obtenue est de 0,7° sur les trois axes. Les deux panneaux solaires doté d'un seul degré de liberté délivrent au maximum 1000 watts et en moyenne 515 watts qui sont stockés dans des batteries au Nickel-Cadmium. L'ordinateur de bord, l'OBC (OnBoard Computer) dispose d'une mémoire à tores magnétiques de 4096 mots de 18 bits. Les télécommunications se font en bande S via un transpondeur d'une puissance de 1 watt qui permet un débit de 15 mégabits/seconde. Les données peuvent être transmises en temps réel ou stockées temporairement sur deux enregistreurs à bande magnétique pouvant conserver 30 minutes d'informations. La durée de vie du satellite prévue est de 1 an[2].

Les trois satellites Landsat sont placés sur une orbite héliosynchrone à une altitude comprise entre 907 km et 915 km qui recoupe l'équateur à 9h45 sur le nœud descendant. Une orbite est parcourue en 103 minutes et il repasse tous les 18 jours au-dessus du même point. Le satellite dispose de deux instruments[2] :

  • Un scanner multispectral à whiskbroom MSS ( Multispectral Scanner). C'est la première application de ce type d'instrument qui est accueillie initialement avec scepticisme par beaucoup de spécialistes. Contrairement à une caméra vidéo ou à un appareil photo, le scanner obtient les images en recueillant les données ligne par ligne : un miroir oscillant balaie le sol dans un mouvement perpendiculaire à l'avancement du satellite sur une largeur de 11,56° soit 185 km. L'image est recueillie dans 4 bandes spectrales, 2 en lumière visible et 2 en infrarouge. Le capteur est constitué de 24 éléments soit 6 par bande spectrale. Les images sont immédiatement numérisées et transmises sous cette forme vers les stations à Terre : il s'agit du premier stockage d'images sous une forme numérique. La résolution est de 80 mètres. L'instrument a une masse de 60 kg et consomme 65 watts.
  • Une caméra vidéo RBV (Return Beam Vidicon Camera). RVB est constituée de trois caméras coalignées dédiées chacune à une bande spectrale : bleu-vert, jaune-rouge et proche infrarouge. Les images prises ont une taille de 185 × 185 km avec une résolution optique de 80 mètres. Les caméras utilisent des tubes Vidicon. Cet instrument donnera des résultats décevants. Victime d'une panne au bout d'un mois sur Landsat-1, il n'est utilisé que de manière occasionnelle sur Landsat-2 et est remplacé par une variante à deux caméras panchromatiques avec une résolution de 40 mètres.

Landsat 4 et 5[modifier | modifier le code]

Landsat 4 et 5

Les satellites Landsat 4 et 5 lancés par des fusées Thor Delta 3925 respectivement en 1982 et 1984, forment une nouvelle génération très différente de celle qui précède. La plateforme a été développée pour la mission Solar Maximum Mission (SMM). Les deux satellites ont une masse d'environ 1940 kg. La structure de la plateforme est formée par des panneaux en aluminium fixés sur une ossature en graphite. La propulsion utilise des moteurs-fusées brulant de l'hydrazine. Le satellite est stabilisé 3 axes et utilise des roues de réaction pour obtenir une précision de pointage de 0,01°. Une aile unique avec un seul degré de liberté porte les panneaux solaires qui fournissent 1430 watts. Les télécommunications se font en bande Ku, L, X et S. Un mâtereau déployable de 4 mètres de long sert de support à une antenne parabolique grand gain utilisée pour transmettre les données vers le réseau de satellites géostationnaires TDRS de la NASA. Ceux-ci les transmettent ensuite vers les stations terrestres. Les deux satellites sont équipés des premiers récepteurs GPS embarqués sur satellite. Ils sont utilisés pour déterminer la position du satellite sur son satellite et recaler l'horloge du bord[4].

Les satellites de cette sous-série sont placés sur une orbite nettement plus proche du sol permettant d'accroitre la largeur de la zone balayée par les instruments. L'orbite héliosynchrone est située à une altitude 705 km avec une inclinaison de 98,2° et recoupe l'équateur à 9h45 sur le nœud descendant. Le satellite repasse tous les 16 jours au-dessus du même point. Le satellite dispose de deux instruments[4] :

  • TM (Thematic Mapper) est un scanner à whiskbroom de deuxième génération par rapport à MSS. Sa résolution spatiale et spectrale est nettement meilleure. Il observe dans 7 bandes spectrales en lumière visible et infrarouge avec une résolution optique de 30 mètres (120 mètres sur la bande 6). Le scanner comporte un dispositif qui compense l'avancée du satellite durant le mouvement de balayage. Le détecteur comporte 96 lignes soit 16 par bande spectrale. L'appellation Thematic Mapper provient de la capacité de l'instrument de fournir des données permettant de réaliser des cartes thématiques (agriculture, hydrologie,...). L'instrument a une masse de 258 kg et consomme 385 watts.
  • MSS (Multispectral Scanner) est l'instrument embarqué sur la génération précédente de satellite mais avec des détecteurs plus performants. Il s'agit d'un instrument secondaire.

Alors que ces engins avaient une durée de vie prévu de 3 ans, le Landsat 5 reste en service 29 ans[7].

Landsat 6[modifier | modifier le code]

Landsat-6 est un satellite proche de la génération précédente et développé par Martin Marietta Astro Space (auparavant General Electric Astro Space). Lancé le 5 octobre 1993 par une fusée Titan il est perdu immédiatement après sa mise en orbite à la suite de la rupture d'une vanne sur un circuit d'ergols. Contrairement à ses prédécesseurs il emporte un instrument unique l'ETM (Enhanced Thematic Mapper) dont les caractéristiques en font une version nettement améliorée de l'instrument TM embarqué par les Landsat-5 et -5. Toutefois le passage à un scanner de type capteur en peigne (ou pushbroom) plus avancé doit être abandonné pour des raisons budgétaires. L'instrument dispose d'une bande panchromatique et utilise un détecteur d'une seule pièce pour les bandes dans le proche infrarouge avec un support en silicium commun aux détecteurs de toutes les bandes. Les deux systèmes d'enregistrement magnétique permettent de stocker chacun 15 minutes de données qu'ils peuvent enregistrer ou restituer à la vitesse de 85 mégabits par seconde. La transmission des données peut se faire en utilisant 3 fréquences distinctes en bande X dont deux sont utilisables parallèlement[5].

Landsat 7[modifier | modifier le code]

Landsat 7 lancé en 1999

Landsat 7 est développé dans le cadre d'une coentreprise créée pour l'occasion avec l'USGS. À la suite de la perte de Landsat 6 au cours de sa mise en orbite, le développement de Landsat 7 est accéléré. Le satellite est construit par Lockheed Martin Missiles and Space (LMMS) et lancé en avril 1999 par une fusée Delta II 7920. Les caractéristiques de Landsat-7 sont proches de celles de Landsat 6. Le satellite a une masse de 2,2 tonnes dont 122 kg d'hydrazine pour une longueur de 4,3 mètres pour un diamètre de 2,8 mètres. Pour contrôler son orientation il utilise 4 roues de réaction, deux magnéto-coupleurs. Des moteur-fusées monoergol consommant de l'hydrazine sont utilisés à la fois pour corriger l'orbite et servir de système de secours pour le contrôle de l'attitude. Il embarque un seul instrument, un radiomètre amélioré ETM+ comportant notamment une bande panchromatique avec une résolution de 15 mètres et une bande dotée d'une résolution de 60 mètres dans l'infrarouge thermique. Les données sont stockées dans une mémoire à semi-conducteurs d'une capacité de 378 gigabits qui peut enregistrer l'information avec un débit de 150 mégabits/s et la restituer à 300 mégabits/s. Le système de télécommunications utilise deux antennes omnidirectionnelles en bande S pour la réception des commandes et la télémétrie et 3 antennes orientables en bande X qui peuvent transmettre simultanément sur 2 canaux avec un débit de 150 mégabits par seconde. En mai 2003 le système optique (Scan Line Corrector ou SLC) qui permet de rétablir le parallélisme des images scannées déformées par l'avancement du satellite est sans doute victime d'une défaillance mécanique que les ingénieurs ne parviennent pas à contourner. Depuis cette date l'instrument ETM+ fournit des données dégradées[6].

Landsat-8 / LDCM[modifier | modifier le code]

LDCM complètement assemblé.
Schéma de l'instrument OLI.
Schéma de l'instrument TIRS.

Le satellite Landsat-8/LDCM (Landsat Data Continuity Mission) , qui a été lancé le 11 février 2013 par une fusée Atlas V 401, est entièrement différent de la génération précédente. Sa masse au lancement est de 2623 kg et il emporte 386 kg d'hydrazine. Il utilise une plateforme stabilisée 3 axes SA-2000HP utilisé précédemment par les missions Deep Space 1 et Coriolis. Le contrôle d'attitude utilise 3 viseurs d'étoiles, une centrale à inertie, 12 senseurs de Soleil, deux récepteurs GPS redondants et deux magnétomètres tri-axial. Les changements d'orientation sont réalisés à l'aide de 6 roues de réaction, trois magnéto-coupleurs et 8 moteur-fusées d'une poussée unitaire de 22 newtons avec un delta-V total de 334 m/s. Les panneaux solaires sont positionnés sur une aile unique dotée d'un degré de liberté et fournissent 4300 watts en fin de vie. Les télécommunications se font en bande X pour les données (débit 440 mégabits/s) et bande S pour la télémétrie et la réception des commandes[3]. La capacité d'enregistrement des données de LANDSAT-8 est insuffisante pour permettre au satellite d'observer toutes les terres émergées à chaque passage. Seuls les Etats-Unis seront observés systématiquement, pour le reste du monde, le système de programmation utilisant des prévisions météorologiques devrait toutefois permettre d'observer 80% des pixels non nuageux, selon les études de la NASA.

Les instruments embarqués sont les suivants[3] :

  • OLI (Operational Land Imager) est l'instrument principal. Ce radiomètre multispectral acquiert des images dans neuf bandes spectrales allant du visible au moyen infra-rouge. 7 de ces bandes spectrales étaient déjà présentes sur l'instrument ETM+ de Landsat-7, Deux canaux supplémentaires ont été ajoutés, destinés principalement à la correction atmosphérique (canal bleu à 440 nm) et à la détection des nuages (1380 nm). Enfin, les bandes dans l'infrarouge thermique sont maintenant confiées à l'instrument TIRS (voir ci-dessous). La technologie utilisée sur OLI est radicalement différente de celle des instruments précédents. Le scanner à miroir oscillant (whiskbroom) est remplacé par une barrette fixe de détecteurs qui capte les données sur toute la largeur du champ optique (capteur en peigne ou pushbroom). L'instrument utilise une technologie testée à bord du satellite expérimental EO-1. La résolution optique est de 30 mètres sur toutes les bandes sauf sur la bande panchromatique (15 m).
Les bandes spectrales de l'instrument OLI [8]
Bande spectrale Longueur d'onde Résolution
Bande 1 - Aérosols 0,433 - 0,453 µm 30 m
Bande 2 - Bleu 0,450 - 0,515 µm 30 m
Bande 3 - Vert 0,525 - 0,600 µm 30 m
Bande 4 - Rouge 0,630 - 0,680 µm 30 m
Bande 5 - Infrarouge proche 0,845 - 0,885 µm 30 m
Bande 6 - Infrarouge moyen 1 1,560 - 1,660 µm 30 m
Bande 7 - Infrarouge moyen 2 2,100 - 2,300 µm 30 m
Bande 8 - Panchromatique 0,500 - 0,680 µm 15 m
Bande 9 - Cirrus 1,360 - 1,390 µm 30 m
  • TIRS (Thermal Infrared Sensor) est un radiomètre multispectral infrarouge à deux canaux qui fournit des données dans des longueurs d'ondes utilisées par les anciens satellites Landsat mais non repris dans l'instrument OLI. L'objectif est d'assurer la continuité des mesures effectuées par le passé. Comme OLI, TIRS utilise la technologie du pushbroom. La résolution des images est de 100 mètres, contre 60m pour les bandes thermiques de Landsat-7 Pour répondre aux caractéristiques propres à l'infrarouge thermique il met en œuvre des capteurs QWIP relevant d'une technologie arrivée à maturité récemment. La décision d'inclure cet instrument dans la charge utile a été prise tardive et le développement est effectué par la NASA. Sa durée de vie nominale est de trois ans
Bandes spectrales de l'instrument TIRS [8]
Bande spectrale Longueur d'onde Résolution
Bande 10 - Infrarouge moyen 10,30 - 11,30 µm 100 m
Bande 11 - Infrarouge moyen 11,50 - 12,50 µm 100 m

Résultats[modifier | modifier le code]

En 1976, lors d'une étude des côtes canadiennes menée à l'aide des images fournies par le satellite Landsat 1, une île, jusqu'alors inconnue a été découverte. Cette île a été nommée en l'honneur du satellite Île Landsat[9].

Accès aux données[modifier | modifier le code]

Les données des satellites LANDSAT sont distribuées gratuitement et sans licence d'utilisation par leur propriétaire l'USGS [10]. Elles sont fournies au niveau L1T, qui correspond à des données ortho-rectifiées (avec points d'appuis) exprimées en réflectances au sommet de l'atmosphère. Pour la France, des données de Niveau 2A, exprimées en réflectance de surface après correction atmosphériques, et accompagnées d'un masque de nuages et d'ombres de nuages sont également disponibles gratuitement et sans licence d'utilisation [11].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Sources[modifier | modifier le code]

  • F. Verger, R Ghirardi, I Sourbès-Verger, X. Pasco, L'espace nouveau territoire : Atlas des satellites et des politiques spatiales, Belin,‎ 2002 (ISBN 978-2-7011-3194-4[à vérifier : ISBN invalide])

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en)Pamela E. Mack, « From Engineering science to big science. Chap 10 : Landsat and the Rise of Earth Resources Monitoring », sur NASA,‎ 1998
  2. a, b, c, d et e (en)« Landsat1-3 », sur EO Portal (consulté le 17 novembre 2012)
  3. a, b, c et d (en)« Landsat 8 », sur EO Portal (consulté le 17 novembre 2012)
  4. a, b et c (en)« Landsat 4 and 5 », sur EO Portal (consulté le 17 novembre 2012)
  5. a et b (en)« Landsat 6 », sur EO Portal (consulté le 17 novembre 2012)
  6. a et b (en)« Landsat 7 », sur EO Portal (consulté en 17 novembre)
  7. « Landsat 5 : après 29 ans de service, l'un des plus vieux satellites en orbite prend sa retraite », sur Maxisciences,‎ 28 décembre 2012 (consulté le 30 décembre 2012)
  8. a et b (en) NASA, « Landsat Data Continuity Mission Brochure » (consulté le 12 February 2013)
  9. http://landsat.gsfc.nasa.gov/news/news-archive/dyk_0001.html
  10. [1]
  11. site du pôle THEIA

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]