A Landsat műholdak anyja

Norwoodnak, tanárai javaslata szerint a nőies könyvtárosi pályát kellett volna választania, a fiatal lány azonban ragaszkodott álmához: fizikus akart lenni. Norwood a Massachusetts-i Műszaki Egyetemen (MIT) matematikai fizikusként végzett, majd később, már munka mellett folytatva a tanulást egy mérnöki diplomát is begyűjtött. Az 1960-as években, amikor az űrkutatás igazán erőre kapott, Norwood egy kaliforniai cégnél dolgozott, a Hughes Aircraft Company űrkutatási részlegének tervezési osztályán – 10 évvel korábbi csatlakozásakor ő volt az első nő, aki a cég műszaki szakembergárdája részévé válhatott. Norwood több szabadalmasított találmánnyal is rendelkezik (pl. radar reflektor, mikrohullámú antenna), az elsőt 22 évesen alkotta.

Ekkoriban a tervezők sok esetben szabad kezet kaptak, s olyan projekteket választhattak, ami tetszett nekik, s amit munkára érdemesnek tartottak. Norwood feladata volt az, hogy a NASA új projektjeit is megismerje. Ennek köszönhetően szerzett arról is tudomást, hogy az űrügynökség az USA belügyi minisztériuma (ami nem azonos a más országokban az igazságszolgáltatás és az irányítás feladatait ellátó belügyminisztériumokkal) kérésére olyan eszközt készített, amellyel a Föld felszínéről multispektrális felvételeket lehet készíteni. Az ilyen felvételek az eredeti célok szerint a természeti erőforrásokkal való jobb gazdálkodást segítették volna elő.

Miután Norwood megszerezte a fejlesztéshez szükséges anyagiakat, nekiállt lefektetni e multispektrális érzékelési mód alapjait. Kérdés volt, hogy mire is lehet szükség, az elektromágneses spektrum mely összetevői, milyen „színek” adhatják meg a kívánt információkat? Csak az emberi látásnak megfelelő vörös, kék, zöld kell, vagy szükség lesz a mi képességeinken túlmutató infravörösre vagy hőérzékelésre is? Ahhoz, hogy ebben döntsön, számos szakterület kutatójával egyeztetett, például meteorológus, hidrológus, térképész, mezőgazdasági szakember. Rengeteg időt töltött velük terepen, különféle méréseket, fényvisszaverődéseket vizsgált, például a különböző mezőgazdasági növényekről visszaverődő fény és a növény egészségi állapota közti kapcsolatokat tárta fel. A terepi adatokat laboratóriumi mérésekkel egészítette ki, illetve repülőgépen elhelyezett műszerekkel vizsgálta a felszínt.

Az így megszerzett adatokból állt össze az, hogy pontosan milyen hullámhosszúságokon kell működnie majd a műszernek, mennyire kell pontosnak lennie, s arra is fény derült, hogy a hasznos adatgyűjtéshez milyen időközönként kell majd a tervezett műholdnak átrepülnie egy adott felszíni pont felett.

A NASA kutatói és mérnökei ekkor nem voltak még meggyőződve a hasonló technológia hasznáról és használhatóságáról, csupán a tévékamera-szerű képalkotásban hittek. Virginia Norwood azonban forradalmi újítást vezetett be: a felhasználók kívánságainak, igényeinek megfelelő multispektrális érzékelőt (MSS) hozott létre, amelyet integráltak a műhold rendszerébe. Bár az első Landsat műhold, a Landsat 1 főműszere még a NASA csapata által megfelelőbbnek vélt tévékamera-rendszerű RBV lett, ez nagyban hasonlított ahhoz a rendszerhez, amit a geológiai szolgálat térképészei használtak, azonban egyes előrelátó NASA-szakemberek lehetőséget láttak az újításban. A multispektrális műszer esélyt kapott, és kísérleti berendezésként a műholdra kerülhetett.

Norwood és kollégái szerződött partnerként készítették el az eszközt, ehhez nemcsak a felhasználói igényeket, hanem a műholdon rendelkezésre álló helyet, a műhold pályáját is figyelembe kellett venni, s persze olyanná kellett alkotni a berendezést, ami képes az űrbéli körülmények közt üzemelni. A kisebb hely miatt az eredetileg hét hullámhossztartományban működő berendezést kellett kicsinyíteni, így 4 sávos került az első Landsat műholdra – az eredetileg megtervezett 7 sávos berendezést később a Landsat 4 műholdra szerelték fel.

A multispektrális berendezést egy távcsővel kellett összeházasítani, a megfelelő, 80 méteres felbontás érdekében, a látható tartományban zöld és vörös, valamint a közeli infravörös tartományban is két hullámhosszon érzékelt a rendszer. A berendezést a világűrbe vezető útja előtt egy ikonikus helyszínen, a Yosemite Nemzeti Parkban, a Half Dome gyönyörű sziklaormát magában foglaló tájon sikeresen tesztelték.

A Landsat 1 1972-ben indult útnak, s egészen 1978-ig működött. A tévékamerás rendszer alig 1600 kép elkészítése után tönkrement, ám a Norwood tervezte multispektrális műszer több mint százezer felvételt készített. Amikor az első felvételeket megnézték a műholdat üzemeltető szakemberek, azonnal kiderültek az MSS előnyei, és ekkor úgy döntöttek, ezt tekintik már az űreszköz főműszerének.
A későbbi Landsat műholdak már csak Norwood „gyermekét” használták egészen a Landsat 5-ig, ezt követően, 1999-ben modernizálták a műszereket. Azonban e műszer szolgált számtalan továbbfejlesztett multispektrális műholdas érzékelőhöz, amelyek nélkül ma már vakon tapogatóznánk. E műholdak követték az Aral-tó zsugorodását, a Mt. St. Helens 1980-as kitörését és a táj ezt követő újjáéledését (lásd: lentebb a videón), árvizeket, tűzvészeket, erdőirtást, és számtalan más eseményt dokumentáltak.

A Landsat 9 műholdat 2021. szeptember végén, a jelenlegi tervek szerint 27-én indítják, ezzel tovább bővül a bolygónk működését és az emberi tevékenységet követő tudományos megfigyelések lehetősége. E műholdon már olyan típusú műszer utazik, amilyet Norwood eredetileg is szeretett volna tervezni, ám akkor még nem állt rendelkezésre az ehhez szükséges szenzor.

Virginia Norwood most 94 éves, aktív életet él, madármegfigyeléssel tölti szabad idejét és 2021 tavaszán életműdíjat kapott a távérzékeléssel foglalkozók közösségétől. A Landsat műszerén túl a nevéhez köthető az első kommunikációs műhold mikrohullámú vevőantennájának terve, és szintén része volt a Hold-program tervezésében, az előkészítést végző Surveyor műhold azon antennáit alkotta meg, amelyek a landoláshoz szükséges adatokat küldték.

Egy, az alma matere, az MIT újságja számára adott interjúban megjegyezte, hogy sosem gondolkodott másféle hivatásban, nem lett volna jó könyvtáros „ugyanis nem tudok jól betűzni.” Hobbija a régi órák restaurálása, és imádja a gyors sportautókat – bár a jogosítványa nemrég lejárt, és még nem újíttatta meg.

Otthona falát egy 1972-ben készült űrfelvétel díszíti, amely Los Angelest, korabeli otthonát ábrázolja, és akkor készült, amikor a Landsat 1 először átrepült a város felett.