I över 50 år har Landsat-satelliterna troget fotograferat jordens yta i förmiddagssolen, för det är vad man gör när man är en satellit med ett schema. Men Landsat 8 och Landsat 9 har nu upptäckt en djärv ny gräns: planetens mörka sida.
På sina uppåtgående banor – fint satellitspråk för ”den del där det är natt” – kikar dessa satelliter in i skuggorna på särskild begäran, och forskare är plötsligt mycket intresserade av vad som händer när ljuset släcks.
”Jag har sett en märkbar ökning av antalet särskilda begäranden om nattbilder”, säger Dr. Christopher Crawford, Landsat-projektforskare vid USGS Earth Resources Observation and Science (EROS) Center. ”Det är ett mycket aktivt och innovativt mätvetenskapsområde för Landsat just nu.” Crawford, som övervakar Landsat långsiktiga strategi för jorddataanskaffning, jämförde nattbilder med Jiffy Baking Mix, för det är tydligen en allsidig lösning för allt från vulkaner till skogsbränder till smältande is.
Medan de synliga spektralbanden (blått, grönt, rött – samma som dina ögon använder) mest är oanvändbara i mörkret, kan de termiska infraröda och kortvågiga infraröda banden upptäcka värmekällor som aktiva vulkaner, skogsbränder och geotermiska gejsrar. Undantaget är skymning vid jordens poler, där snö- och istemperaturer fortfarande kan mätas även när solen tar en tupplur.
En framstående kund är Yellowstone National Park, vars 10 000 termiska funktioner – gejsrar, varma källor, ångventiler – kan ändra temperatur eller poppa upp och försvinna som en magisk show. Crawford, som är ”fascinerad av vulkaner i allmänhet”, inledde en årlig kampanj för att avbilda aktiva vulkaner på natten efter att Landsat 9 lanserades 2021, när två satelliter tillsammans kunde avbilda varje plats på land var åttonde dag.
R. Greg Vaughan från USGS Astrogeology Science Center, som forskar om aktiva vulkaner och är fjärranalysansvarig för Yellowstone Volcano Observatory, gav Crawford en lista med mål. Vaughan lärde honom också att vintern är den bästa säsongen för att avbilda Yellowstones termiska funktioner på natten, eftersom kontrasten mellan varma funktioner och kalla omgivningar är störst. ”Det jag nog har lärt mig mest är att man måste samla in data för att sedan förstå vilka data man ska fortsätta samla in”, sa Crawford, i en mening som låter djup men i princip bara är ”man måste göra det för att veta vad man ska göra härnäst.”
Vaughan upptäckte en spännande överraskning i Landsat 8:s nattliga TIRS-data från april 2017: en ”stor klump av ljusa, varma pixlar” som inte matchade någon kartlagd termisk funktion. Efter att ha uteslutit en tinande sjö, kollade han dagflygbilder och fann ljust hydrotermiskt förändrad jord och döda och döende träd – de typiska tecknen på en ny termisk funktion. ”Det här är varför jag älskar Landsat 8 och 9 så mycket”, sa Vaughan i podcasten Eyes on Earth. ”Dessa instrument samlar in data regelbundet, inte bara under dagen, utan de kan också uppdras att samla in data på natten regelbundet.” Vaughan har sedan dess utsetts till Landsat Science Team, där hans forskning kommer att fokusera på aktiva vulkaner.
Brandsamhället i västra USA är också med på nattåget. Department of Energy:s Pacific Northwest National Laboratory lämnar årliga särskilda begäranden om nattbilder av säsongsbränder, och Crawford säger att resultaten ”står sig väl jämfört med luftburen infraröd avkänning från låghöjdsflygningar.” Landsat kan till och med upptäcka gasfacklor som används av olje- och gasindustrin, och det finns regelbundna begäranden om att övervaka globala platser som producerar flytande naturgas (LNG). Andra begäranden inkluderar kartläggning av urbana temperaturer, som tenderar att vara högre än omgivande områden, och en nyligen genomförd kampanj syftade till att kartlägga vulkanisk aktivitet över hela Island och dess kustlinje.
Crawford väger varje begäran noggrant och frågar: ”Främjar detta vetenskapen?”