¿Por qué Amazônia-1 puede observar el Amazonas "cada uno o dos días" mientras que Landsat tarda 16 días entre observaciones? ¿Está en juego aquí la "magia orbital"?

La noticia en el primer satélite casero de Science Brasil pondrá un ojo extra en la disminución de los bosques amazónicos dice:

En este momento, el programa de monitoreo de la Amazonía de Brasil se basa en sobrevuelos del satélite estadounidense Landsat, que proporciona datos de imágenes de alta definición cada 16 días. Las alertas más oportunas sobre la deforestación provienen de dos satélites desarrollados conjuntamente por Brasil y China, CBERS-4 y CBERS-4A, que en conjunto brindan imágenes cada 3 o 4 días.

Las cámaras de Amazonia-1, que cubren un área de 850 kilómetros con una resolución de 65 metros, no serán más nítidas que las de los satélites existentes. Pero la nueva incorporación a la flota de satélites acortaría la brecha entre los sobrevuelos para generar nuevas imágenes cada uno o dos días. Esa frecuencia aumenta las posibilidades de obtener imágenes claras sin cobertura de nubes, un problema común en la selva tropical, y brinda a las autoridades alertas más rápidas sobre la deforestación.

“Un día puede marcar la diferencia”, dice Cláudio Almeida, quien coordina el programa de monitoreo amazónico del INPE y supervisa sus informes oficiales de deforestación. Con el monitoreo casi en tiempo real, “los equipos de cumplimiento pueden ir al lugar correcto en el momento correcto”, dice.

La siguiente tabla proporciona información orbital de Wikipedia. Los tres están en obits sincrónicos con el sol, lo que significa que para una órbita dada (para órbitas circulares a una altitud dada) se elige la inclinación para realizar una precesión alrededor de la Tierra una vez al año para sincronizar las observaciones de alguna manera con el ciclo día/noche.

Preguntas):

  1. ¿Por qué Amazônia-1 puede observar el Amazonas todos los días o dos, mientras que Landsat tarda 16 días entre observaciones? ¿Está en juego aquí la "magia orbital"?
  2. ¿Por qué la cita en Science dice todos los días o dos pero Wikipedia dice "cada 4 días"?

Mesa:

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

Otras lecturas:

Respuestas (3)

Campo de visión.

Los satélites Landsat por diseño tienen un campo de visión bastante estrecho (185 km de ancho) para reducir los problemas con la resolución fuera del nadir, mientras que Amazonia-1 por diseño tiene un campo de visión mucho más amplio (850 km) para reducir el retraso de tiempo entre observaciones repetidas del mismo lugar. El sensor clave en Amazonia-1 es la Cámara avanzada de imágenes de campo amplio (AWFI), con un campo de visión de 850 km. Ese factor de campo de visión 4,6 más amplio significa que Amazonia-1 necesita menos órbitas entre observaciones repetidas.

Las órbitas sincrónicas con el sol son útiles para la cobertura global, ya que están cerca de las órbitas polares. Se adjunta el gráfico de las huellas terrestres de Amazonia-1 y Landsat-7 durante un período de 24 horas. Entonces, en un día, cada uno de los satélites hace 2 pases sobre el Amazonas. Sin embargo, el Amazonas es enorme y los sobrevuelos son del orden de decenas de minutos, por lo que parece que la cobertura completa del Amazonas llevaría varios días, pero podría obtener algunas tiras de imágenes todos los días.

Sin embargo, también existen las consideraciones de enviar las imágenes. Dependiendo de la cantidad de datos que necesiten enviar, tal vez se necesite más de 1 pasada por una estación de comunicaciones para hacerlo.

Entonces, en general, creo que esto es menos magia de órbitas (ya que ambos están en órbitas sincronizadas con el sol similares), pero Amazonia agrega 2 pases más por día de Amazon, por lo que podrán obtener datos más rápido. Además, desde una perspectiva operativa, la misión principal de Amazonia es obtener imágenes del Amazonas (por lo que he leído), mientras que Landsat está tomando imágenes de toda la Tierra. Landsat tiene muchas más imágenes para enviar, por lo que nuevamente podría haber algunas limitaciones de comunicación que provoquen más tiempo entre la obtención de los datos.

También como nota al margen, las órbitas sincrónicas con el sol tienen sus inclinaciones y altitudes establecidas de tal manera que la perturbación J2 de la tierra provoca una deriva en la ascensión recta de la órbita que es igual a la tasa de cambio de la Tierra en anomalía verdadera con respecto a la sol, que mantiene constante el ángulo entre el plano orbital y el vector sol.

Pistas terrestres las 24 horas

¡Gracias por su respuesta! ¡No dude en mencionar las herramientas que usa para hacer gráficos e incluir enlaces a cualquier recurso relacionado que otros usuarios puedan encontrar útil! Solo incluye una mención de cualquier afiliación que tengas con ellos (por ejemplo, "ver mi perfil"). Declan Murphy participa aquí y responde preguntas sobre flightclub.io y astrojuanlu hace lo mismo con poliastro , por ejemplo.
Utilizo todas mis herramientas personales de Python para hacer este tipo de gráficos, que incluyen el uso del software SPICE de la NASA (específicamente SpiceyPy, un envoltorio de Python para la biblioteca CSPICE) para la interpolación de efemérides, marcos de referencia, etc. Hago videos en YouTube (~60 videos a partir de ahora) de cómo escribir todo el Python para este tipo de análisis, y otros como diagramas de chuletas de cerdo (y de Lambert), métodos numéricos y control de actitud de naves espaciales (solo tengo algunos videos en esta serie). ¡Tengo todos los enlaces a estos en mi perfil! Además de enlaces al podcast de ingeniería espacial, comencé recientemente @uhoh
Acabo de ver esto ; ¿Consideraría agregar una respuesta nueva y más atractiva a ¿ Cómo puedo trazar la órbita de un satélite en 3D desde un TLE usando Python y Skyfield? No estoy seguro de si su trazado agradable y la Tierra delineada por continentes son públicos o no, pero si es así, ¡sería genial! He usado esto en el pasado, pero es engorroso.
@uhoh Suena bien, seguiré adelante y pondré una nueva respuesta en esa publicación. Además, tengo una lista de reproducción de todos los videos que pasan por los cálculos y el software de cómo hacer los trazados de las pistas terrestres en 2D usando SPICE para las rotaciones de fotogramas. youtube.com/playlist?list=PLOIRBaljOV8ghaN9XcC4ubv-QLPOQByYQ

Las órbitas de Landsat repiten sus trayectorias terrestres casi exactamente cada dieciséis días. Cada Landsat ve alguna parte del Amazonas de tres a seis veces por día, como muestran las huellas terrestres publicadas por @Alfonso Gonzalez, pero el intervalo entre una franja Landsat de alguna parte del Amazonas y la siguiente imagen de la misma parte del Amazonas por el mismo generador de imágenes Landsat , para mayor facilidad de comparación, ocurre cada dieciséis días.