GEOPROCESSAMENTO
e fotointerpretação
Aula 2:
Programas espaciais
Prof. Maigon Pontuschka
2013
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 artificiais
O 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 artificiais
Por 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 artificiais
Por 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
Primeiros satélites de comunicação
• Hoje: entre 4.000 e 5.000 satélites
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
Sensores de alta resolução:
0,5 e 2,5 metro
GeoEye-1
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
Série Landsat
• 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
• 1993 – Landsat 6 perdido
• 1999 – Landsat 7
MSS 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-2
Lançado em 2003
2005 – Falha em bateria – uso de somente uma câmara CCD
2009 – Últimos sinais
CBERS-2b
Lançado em 2007
Mesmo projeto do CBERS-2
Sensores mais potentes
Câmeras imageadoras CBERS 1,2 e 2b
Semelhantes 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/