Landsat cumple 50 años observando la Tierra desde el espacio

En un cálido día de julio de 1972, la NASA lanzó un nuevo satélite de imágenes de la Tierra llamado Satélite con Tecnología para el estudio de los Recursos Terrestres (ERTS, por sus siglas en inglés). “ERTS” fue el primer satélite de lo que más tarde se convirtió en el programa Landsat de la NASA y el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés), un ambicioso esfuerzo con la visión de documentar la totalidad de la Tierra desde el espacio. El primer Landsat fue tan exitoso que condujo a una serie de satélites que han creado el registro contiguo más largo de la superficie de la Tierra desde el espacio; y que sigue creciendo hasta el día de hoy, 50 años después.

“Los primeros Landsat revolucionaron la forma en que observamos la Tierra desde el espacio”, dijo Jim Irons, director emérito de la División de Ciencias de la Tierra en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Desde su debut, Landsat ha acumulado más de 10 millones de imágenes. Estas imágenes, también llamadas escenas, muestran instantáneas actuales de los suelos y las costas, pero se combinan con imágenes de años pasados y también revelan cambios a través del tiempo: glaciares que desaparecen lentamente o espacios urbanos que se extienden por el paisaje.

Estas escenas y series temporales tienen innumerables aplicaciones en todo el mundo: los hidrólogos los utilizan para rastrear cómo cambian los ríos; los ecólogos los usan para determinar el alcance de la deforestación; los agricultores y las organizaciones agrícolas los emplean para analizar la salud de los cultivos.

Durante las cinco décadas de existencia del programa Landsat, ocho satélites diferentes de Landsat han dado vueltas alrededor del planeta. En la actualidad, tres siguen recogiendo observaciones mundiales desde el espacio: los satélites Landsat 7, 8 y 9. (Landsat 6 se perdió poco después del lanzamiento.) Landsat 9, el más nuevo del grupo, entró en órbita en el otoño boreal de 2021. Si bien Landsat 9 comparte similitudes con sus predecesores, el diseño del satélite Landsat ha evolucionado enormemente desde la aparición del programa.

En el comienzo

Los dos primeros Landsat podían ver en cuatro bandas espectrales, o longitudes de ondas de luz: luz visible en rojo y verde, y dos bandas en el infrarrojo cercano. El infrarrojo cercano permitía a los satélites distinguir la vegetación de otras cubiertas terrestres y evaluar la salud de las plantas, mientras que las longitudes de onda visibles diferenciaban las superficies brillantes, como la nieve, los desiertos y las nubes, de las superficies oscuras, como el agua. Cada escena abarcaba un área cuadrada aproximada de unos 185 kilómetros (115 millas) de lado.

Los datos de los primeros Landsat transmitidos a la Tierra se grababan en cintas magnéticas, con la misma tecnología básica que las cintas de casetes de música, pero mucho más grandes: Las voluminosas grabadoras de cintas de video de banda ancha que viajaban a bordo de los tres primeros Landsat tenían cada una casi 550 metros (1.800 pies) de cinta y pesaban 34,5 kilogramos (76 libras) cada una.

A partir de estos datos, los científicos generaban e imprimían imágenes fotográficas. Estas fotos daban una visión general de un área desde el espacio, pero el poder real de los datos vino después de que los algoritmos informáticos ayudaron a los científicos y administradores de recursos a identificar más eficientemente las categorías de la cubierta terrestre que representaban. Las impresoras escupían mapas de papel con combinaciones de letras, números y símbolos, donde cada característica representaba una categoría de cubierta terrestre, como tierras de cultivo o bosques.

“Se usaban lápices de colores o marcadores para colorear las diferentes características, cada una con su propio color”, dijo Irons. “Eso daba una versión inicial de un mapa de cubierta terrestre codificado por colores”.

El centro Goddard fue el hogar de la NASA para Landsat desde el inicio del programa. Irons se desempeñó como científico adjunto del proyecto en Landsat 7 y como científico del proyecto en Landsat 8, ayudando a dar forma al programa y desempeñando un papel fundamental en el desarrollo de los satélites. En sus 43 años trabajando con Landsat, ha visto cómo los satélites crecían hasta convertirse en lo que son actualmente.

Los datos de Landsat en las décadas de 1980 y 1990 fueron cruciales para muchos proyectos, como la comprensión del alcance de la pérdida de árboles en las selvas tropicales, dijo Irons. Del mismo modo, Chris Neigh, científico del proyecto de Landsat 9 en el centro Goddard, utiliza series temporales para ver el lento avance hacia el norte de los bosques boreales, a medida que los árboles avanzan progresivamente hacia el polo en respuesta al calentamiento global. El largo historial de los datos de Landsat es esencial para este tipo de investigación, añadió Neigh: existen pocos registros adicionales a los que hacer referencia, y ninguno es tan completo.

La década del 2000: Acceso libre al archivo de Landsat

Después del lanzamiento fallido de Landsat 6, Landsat 7 se embarcó con éxito en 1999, equipado con instrumentos mejorados y aproximadamente el doble de la resolución de sus predecesores. La NASA deliberó durante siete años entre los lanzamientos de Landsat 7 y Landsat 8, tratando de decidir cómo avanzar con el programa antes de comenzar otro proceso de siete años de construcción y lanzamiento de su siguiente satélite.

En ese momento, la gestión de imágenes regresó de las manos de los proveedores comerciales al USGS, lo que hizo que todos los archivos de Landsat estuvieran disponibles de forma gratuita en 2008. Las solicitudes de imágenes se dispararon. Las descargas de imágenes de Landsat superaron los 100 millones de escenas en 2020, y este número continúa en aumento.

A medida que Landsat continúa transformándose, las personas y los proyectos que lo utilizan también crecen: el Departamento de Agricultura de Estados Unidos recurre al Landsat para orientar a los agricultores en las prácticas de riego y la gestión de las tierras; los científicos del clima observan el retroceso de los glaciares a medida que aumentan las temperaturas; en el oeste azotado por la sequía, los administradores de los recursos hídricos vigilan los niveles de los embalses.

La próxima aventura de Landsat

Con una comunidad de usuarios de datos que sigue creciendo, los científicos e ingenieros ya están esperando la próxima misión. La NASA y el USGS están desarrollando opciones para la próxima versión de Landsat, actualmente llamada Landsat Next.

Los ojos de Landsat en el espacio nos han privilegiado con nuevas oportunidades para entender nuestro cambiante planeta, pero la simple maravilla de ver a la Tierra a veces se nos olvida, dijo Irons.

“No todos podemos ser astronautas”, dijo Irons. “Pero si miramos las imágenes de Landsat, podemos entender cómo sería la Tierra si estuviéramos orbitando desde el espacio”.

By Jude Coleman
Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland

Read this story in English here.