GEOPROCESSAMENTOe fotointerpretação

Prof. Maigon Pontuschka2013

Aula 2: Programas espaciais

Resumo

•Introdução aos programas espaciais•Satélites artificiais

▫Satélites meteorológicos▫Satélites de recursos terrestres

•Programa Espacial Brasileiro▫Programa MECB▫Programa CBERS

Introdução aos programas espaciais

•Motor para a inovação tecnológica•Benefícios do desenvolvimento da

tecnologia espacial:▫Telecomunicações▫Previsão do tempo e clima▫Meio ambiente▫Medicina▫Indústria, etc.

Satélites artificiaisO que é?

•Um objeto que desloca-se em círculos em torno de um outro objeto.

•A órbita é o caminho que o satélite percorre

CBERS: Altitude da Órbita: 778 km. Inclinação: 98,504º. Período: 100,26 minutos. Fonte: CBERS/INPE

Satélites artificiaisPor que os satélites não caem?

"Para explicar como os satélites se mantêm em suas órbitas consideremos o movimento de um corpo lançado inicialmente com uma trajetória horizontal. Por causa de seu peso, o corpo sai de sua trajetória reta, descreve uma curva e cai sobre o solo. Quanto maior a velocidade com que é lançado, mais longe ele alcança antes de cair sobre a Terra. Veja a figura que representa a Terra e as linhas curvas que o corpo percorreria se projetado em uma direção horizontal do topo de uma alta montanha, com velocidades cada vez maiores. Suponha que não há resistência do ar. Aumentando cada vez mais a velocidade inicial do corpo ele cairá cada vez mais longe até que, quando a velocidade inicial for suficientemente grande, acabará percorrendo toda a circunferência da Terra, voltando à montanha de onde foi lançado.

Agora, se o corpo for projetado em direções paralelas ao horizonte, de grandes alturas, dependendo de sua velocidade inicial e da força da gravidade na altura em que está, ele descreverá círculos concêntricos ou elipses e permanecerá girando nessas órbitas celestes do mesmo modo que a Lua gira em torno da Terra e os planetas giram em torno do Sol."Isaac Newton - Um Tratado sobre o Sistema do Mundo, 1728

Satélites artificiaisPor que os satélites não caem?

•O satélite permanece em órbita devido ao equilíbrio entre a aceleração da gravidade da Terra e a velocidade em que ele se desloca.

•Ex. a velocidade de um satélite artificial em uma órbita a 800 km de altitude é de 26.000 km/h.

Órbitas dos satélites artificiais

Satélites geoestacionários

• Órbita equatorial – inclinação 0o graus em relação ao equador.

• Altitude de 36.000 km

• Um giro a cada 24 horas: mesmo período de rotação da Terra

Satélites de recursos terrestres

• Órbita circular heliossíncrona e quase polar.

• Desloca-se em torno da terra com a mesma velocidade de deslocamento da Terra em relação ao sol.

• Garantia das mesmas condições de iluminação e passagem no mesmo horário local.

Satélites de recursos terrestres

Visão estereoscópica

Os diferentes campos de visada do CBERS-1 e 2

Histórico dos Programas espaciais

•1957 – Sputnik (URSS)•1958 – Explorer-1 (EUA)•1962 – Telstar•1965 – Intelsat-1

•Hoje: entre 4.000 e 5.000 satélites

Primeiros satélites de comunicação

Satélites de recursos terrestres

• Série Landsat – americanos• Série Spot – franceses• Série IRS – indianos

• Programa EOS – Earth Observing System▫ Satélite Terra - 1999:

Órbita heliossíncrona quase polar a 705km de altitude Cinco sensores:

ASTER – Advanced Thermal Emission and Reflection Radiometer – resolução de 15m e imagens em estereo

MODIS – Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer▫ Satélite Acqua – 2002:

Seis sensores, um deles é o Humidity Sounder for Brazil - HSB

Satélites de recursos terrestres

▫Final da década de 1990 – Ikonos▫QuickBird▫Eros – Israel▫Spot-5 – França▫World View -2▫GeoEye-1

Sensores de alta resolução:0,5 e 2,5 metro

Satélite Goes - geoestacionário• Altitude de

36.000 km• Uma imagem a

cada 30 minutos• 1 canal na faixa

do visível com resolução de 1 km

• 4 canais infravermelhos com resolução de 4 e 8 km

Satélites Noaa – órbita polar• Altitude de 850 km• Duas imagens por

dia da mesma área• 6 canais com

resolução de 1,1 km

• Noaa-12, 15 , 17 e 18 cobrem toda a superfície terrestre

• 1972 - Landsat 1, 2 e 3▫MSS – Multispectral Scanner System 4

canais (2 visiveis, 2 infravermelho)

▫Resolução 80m• 1982 – Landsat 4

▫MSS + TM Thematic Mapper▫7 canais▫Resolução 30m

• 1984 – Landsat 5▫Ainda em operação

Série Landsat

Série Landsat• 1993 – Landsat 6 perdido

• 1999 – Landsat 7MSS e ETM+Enhanced Thematic Mapper +Resolução 15m

Altitude 705km – Imagens do mesmo local a cada 16 dias

Imagens de 185km X 185km

Erro desde 2003

• Previsto para 2012 – Landsat 8

Canais Landsat-7

Programa espacial brasileiro• 1979 - Programa MECB – Missão Espacial

Completa Brasileira coordenado pela AEB – Agência Espacial Brasileira (http://www.aeb.gov.br)

• Satélites de coleta de dados SCD-1(1993) , SCD-2 (1998)

SCD-1 e SCD-2

Coleta de dados

• Temperatura• Umidade

relativa do ar• Direção e

velocidade do vento

• Pressão atmosférica

• Chuva• Recursos

hídricos• Monitoramento

ambiental

Programa CBERS http://www.cbers.inpe.br

China-Brasil Earth Resources Satelite

• 1988 - Cooperação Brasil – China

• CBERS-1 1999• CBERS-2 2003• CBERS-2b 2007

Partes de um satélite: CBERS China-Brasil Earth Resources Satellite

CBERS-1• Lançado em 1999 • Órbita a 98º de inclinação em relação ao

equador• Altitude 763km• Encerramento de atividades em 2003

CBERS-2Lançado em 20032005 – Falha em bateria – uso de somente uma câmara CCD2009 – Últimos sinais

CBERS-2bLançado em 2007Mesmo projeto do CBERS-2Sensores mais potentes

Câmeras imageadoras CBERS 1,2 e 2bSemelhantes ao Landsat e Spot

Sensores

Visão estereoscópica

Os diferentes campos de visada do CBERS-1 e 2

Câmeras imageadoras CBERS 1,2 e 2b• WFI – Câmera de Amplo Campo de Visada

▫ Grandes extensões territoriais – visada 890 por 890km▫ Escala macro-regional ou estadual

• CCD – Câmera Imageadora de Alta Resolução▫ Resolução de 20m – visada 113 km – revisita a cada 26 dias▫ Escala municipal ou regional

• IRMSS – Imageador por Varredura de Média Resolução (CBERS-1 e 2)▫ Visada de 120 por 120km▫ Duas bandas infravermelho médio▫ Uma banda pancromática – 80m resolução▫ Uma banda infravermelho termal – 160m resolução

• HRC – Câmera Pancromática de Alta Resolução (CBERS -2b)▫ Faixa de 27 por 27km – resolução 2,7m▫ Revisita a cada 130 dias

Referências

•CPTEC - www.cptec.inpe.br •Vídeos CPTEC http://

videoseducacionais.cptec.inpe.br•Agência Espacial Brasileira http://

www.aeb.gov.br •Projeto CBERS - http://www.cbers.inpe.br •Catálogo de imagens do INPE

http://www.dgi.inpe.br/CDSR/