Orbán, Gergely2022. május 25., szerda
Tudomány

A Landsat műholdak anyja

National Geographic Magyarország

Virginia T. Norwood az a hölgy, akinek köszönhetjük a Landsat földmegfigyelő műholdak sikeres működését, pedig középiskolai tanárai még könyvtárosnak szánták.

Virginia T. Norwood 1950-ben
Forrás: NASA

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.

Norwood az 1960-as évek végén, kezében logarléccel. Az első logarlécet mérnök édesapjától kapta, 9 éves korában, mivel már akkor is rajongott a számokért.
Forrás: NASA

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.

A Norwood tervezte multispektrális szkenner (MSS) sematikus ábrája
Forrás: NASA

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.

A Surveyor-programban az Apollo űrhajók technológiai főpróbája zajlott. 1966-ban a Surveyor-1 a Norwood tervezte antenna segítségével közvetítette a holdi felvételeket a Földre. Norwood ezt nevezte karrierje legizgalmasabb időszakának.
Forrás: NASA

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.

A Landsat 3 – az első, egyébként ugyanilyen küllemű műholdról csak élvezhetetlenül apró fotó létezik.
Forrás: Wikimedia Commons

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 multispektrális felvételen a Yosemite ikonikus sziklaormát, a Half Dome-ot ábrázolták, a felvétel igen nagy sikert aratott. Az élő növényzet vörös e felvételeken.
Forrás: NASA

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.

A 94 éves Virginia Norwood, a 2021-ben megkapott életműdíjával.
Forrás: NASA

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.

Hozzászólások

Amit a majomhimlőről eddig megtudtunk

Amit a majomhimlőről eddig megtudtunk

Ez a himlővírus jól meghatározható terjedési mintázatokat mutatott az eddigi járványokban.

Paradicsomi megoldás a D-vitamin hiányra

Paradicsomi megoldás a D-vitamin hiányra

Világszerte mintegy egymilliárd ember szenved D-vitamin hiánytól, s e szám folyamatosan nő a hiányos táplálkozás miatt, számukra jelenthet megoldást a paradicsomba zárt napfény.

Évente 44 órával kevesebbet alszunk a klímaváltozás miatt

Évente 44 órával kevesebbet alszunk a klímaváltozás miatt

A fülledt, forró nyári éjszakákon, főként a nagyvárosokban már most is megtapasztalhattuk, mennyire nehéz is a pihentető alvás – egy új kutatás számszerűsítette is a helyzetet.

Svájci cetek

Svájci cetek

Svájcban 20 millió éve nem az Alpok hegyeit, hanem hullámzó tengert találtunk volna, s egy új kutatás az ebben élt cetfélék csontjait vizsgálta meg.

Magyar fejlesztésű vízszimatoló indulhat a Holdra

Magyar fejlesztésű vízszimatoló indulhat a Holdra

Két év fejlesztés és prototípuskészítés után a Puli Space Technologies 2022 májusában elnyerte a „Drágám, összepréseltem a NASA hasznos terhét – a folytatás” verseny második helyezését.

National Geographic 2022. májusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket