50年以上もの間、ランドサット衛星は午前中の太陽の下で地球の表面を忠実に撮影してきた。なぜなら、スケジュールがある衛星としてはそれが当然だからだ。しかし、ランドサット8号と9号は今、大胆な新境地を発見した。それは、地球の暗黒面だ。
上昇軌道(衛星用語で「夜の部分」という意味)では、これらの衛星は特別リクエストのために影の中を覗き込んでおり、科学者たちは突然、消灯後に何が起こるかに強い関心を抱いている。
「夜間撮影の特別リクエストが顕著に増加しているのを目にしています」と、USGS地球資源観測科学(EROS)センターのランドサットプロジェクト科学者であるクリストファー・クロフォード博士は語る。「これは現在、ランドサットにとって非常に活発で革新的な計測科学分野です。」クロフォード氏はランドサットの長期的な地球データ収集戦略を統括しており、夜間撮影を「ジフィーベーキングミックス」に例えた。どうやら、火山から山火事、溶ける氷まで、何にでも使える万能ソリューションらしい。
可視スペクトル帯(青、緑、赤。あなたの眼球が使うのと同じもの)は暗闇ではほとんど役に立たないが、熱赤外線と短波赤外線の帯域は、活火山、山火事、地熱間欠泉などの熱源を検出できる。例外は地球の極地の薄明かりで、太陽が昼寝をしている間でも雪や氷の温度を測定できる。
特筆すべき顧客の一つはイエローストーン国立公園で、その1万もの熱的特徴(間欠泉、温泉、蒸気噴出孔)は温度が変化したり、マジックショーのように現れたり消えたりする。クロフォード氏は「一般的に火山に魅了されている」と語り、2021年にランドサット9号が打ち上げられた後、2機の衛星が8日ごとに陸上のすべての地点を撮影できるようになったため、活火山の夜間撮影のための一貫した年次キャンペーンを開始した。
USGSアストロジオロジー科学センターのR・グレッグ・ヴォーン氏は、活火山を研究し、イエローストーン火山観測所のリモートセンシングリーダーを務めており、クロフォード氏にターゲットのリストを提供した。ヴォーン氏はまた、イエローストーンの熱的特徴を夜間に撮影するのに最適な季節は冬であることを教えた。なぜなら、高温の特徴と冷たい周囲とのコントラストが最大になるからだ。「私が最も学んだことは、データを取得しなければ、次に取得すべきデータを理解できないということです」とクロフォード氏は述べた。深遠に聞こえるが、基本的には「次に何をすべきかを知るためには、まずやってみなければならない」という意味だ。
ヴォーン氏は、2017年4月のランドサット8号の夜間TIRSデータにエキサイティングな驚きを発見した。それは、マッピングされたどの熱的特徴にも一致しない「明るく暖かいピクセルの大きな塊」だった。解凍中の湖を除外した後、彼は昼間の航空画像を確認し、明るい熱水変質土壌と枯れ木や枯れかけの木々を発見した。これは新しい熱的特徴の確かな兆候だ。「これこそ私がランドサット8号と9号を愛する理由です」とヴォーン氏はEyes on Earthポッドキャストで語った。「これらの機器は定期的にデータを取得するだけでなく、夜間にも定期的にデータを取得するようタスクを割り当てることができます。」ヴォーン氏はその後、ランドサット科学チームに任命され、彼の研究は活火山に焦点を当てることになる。
米国西部の火災コミュニティも夜間活動に参加している。エネルギー省のパシフィック・ノースウェスト国立研究所は、季節的な山火事の夜間撮影のための特別リクエストを毎年提出しており、クロフォード氏によると、その結果は「低高度飛行から得られた空中赤外線センシングとよく一致する」という。ランドサットは石油・ガス産業が使用するガスフレアも検出でき、液化天然ガス(LNG)を生産する世界中のサイトを監視する定期的なリクエストもある。他のリクエストには、周囲よりも高温になりがちな都市部の温度マッピングや、最近のキャンペーンではアイスランド全土とその海岸線にわたる火山活動の調査を目的としたものがある。
クロフォード氏は各リクエストを慎重に検討し、「これは科学を前進させるか?」と問いかける。