En varm julidag 1972 lanserade NASA en ny jordbildsatellit kallad Earth Resources Technology Satellite. "ERTS" var den första satelliten för vad som senare blev NASA och U.S. Geological Surveys Landsat-program, ett ambitiöst försök med en vision om att dokumentera hela jorden från rymden. Den första Landsat var så framgångsrik att den ledde till en serie satelliter som har skapat den längsta sammanhängande registreringen av jordens yta från rymdperspektiv - som fortsätter att växa till denna dag, 50 år senare.

"De tidiga Landsats revolutionerade sättet vi observerade jorden från rymden", säger Jim Irons, chef emeritus för Earth Sciences Division vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Sedan debuten har Landsat samlat på sig över 10 miljoner bilder. Dessa bilder, även kallade scener, visar aktuella ögonblicksbilder av land och kuster, men parar sig med bilder från tidigare år och de avslöjar också förändringar genom tiden – glaciärer som sakta försvinner eller stadsrum som breder ut sig över landskapet.

Dessa scener och tidsserier har otaliga tillämpningar runt om i världen:Hydrologer använder dem för att spåra hur floder förändras; ekologer använder dem för att bestämma omfattningen av avskogningen; bönder och jordbruksorganisationer använder dem för att analysera grödors hälsa.

Under Landsats fem decennier har åtta olika Landsat-satelliter cirklat runt planeten. För närvarande fortsätter tre att samla in globala observationer från rymden:Landsats 7, 8 och 9. (Landsat 6 förlorades kort efter uppskjutningen.) Landsat 9, den nyaste i gänget, gick in i omloppsbana hösten 2021. Medan Landsat 9 delar likheter med sina föregångare har Landsats satellitdesign utvecklats enormt sedan programmets uppkomst.

Tidiga dagar

De två första Landsats kunde se i fyra spektrala band, eller våglängder av ljus:synligt ljus i rött och grönt, och två nära-infraröda band. Det nära-infraröda gjorde det möjligt för satelliterna att skilja växtlighet från annan marktäckning och bedöma växternas hälsa, medan de synliga våglängderna skilde åt ljusa ytor, som snö, öknar och moln, från mörka ytor som vatten. Varje scen omfattade ett ungefär kvadratiskt område på cirka 115 miles åt sidan.

De första Landsats data som överfördes till jorden spelades in på magnetband, samma grundläggande teknik som musikkassetter – men mycket större:De skrymmande bredbandsvideobandspelare som flög på de tre första Landsats hade vardera 1 800 fot band och vägde in till 76 pund styck.

Från dessa data genererade og skrev forskare ut fotografiska bilder. Dessa bilder gav en allmän vy över ett område, men den verkliga kraften i data kom efter att datoralgoritmer hjälpte forskare och resursförvaltare att mer effektivt identifiera kategorierna av marktäcke de representerade. Skrivare spottade ut papperskartor med bokstavs-, siffror- och symbolkombinationer, där varje tecken representerade en marktäckekategori, som odlingsmark eller skog.

"Du skulle få ut färgpennor eller magiska markörer och du skulle färga de olika karaktärerna, var och en med sin egen färg," sa Irons. "Det skulle ge dig en tidig version av en färgkodad landtäckeskarta."

Goddard var NASA:s hem för Landsat som gick tillbaka till programmets början. Irons fungerade som biträdande projektforskare på Landsat 7 och projektforskare på Landsat 8, och hjälpte till att forma programmet ytterligare och spelade en avgörande roll i satelliternas utveckling. Under sina 43 år med Landsat har han sett satelliterna växa till vad de är idag.

Landsat-data under 80- och 90-talen var avgörande för många projekt, som att förstå omfattningen av trädförluster i regnskogar, sa Irons. På samma sätt använder Chris Neigh, Landsat 9:s projektforskare vid Goddard, tidsserier för att se den långsamma norrgående krypningen av boreala skogar, när träden successivt rör sig mot polen som svar på den globala uppvärmningen. Den långa härstamningen av Landsat-data är avgörande för den här typen av forskning, tillade Neigh:det finns få andra uppgifter att referera till, och inga lika omfattande.

2000-talet:Fri tillgång till Landsat-arkivet

Efter en misslyckad lansering av Landsat 6 startade Landsat 7 framgångsrikt 1999, utrustad med förbättrade instrument och ungefär dubbelt så hög upplösning som sina föregångare. NASA övervägde i sju år mellan uppskjutningarna av Landsat 7 och Landsat 8, och försökte bestämma hur man skulle gå vidare med programmet innan man påbörjade ytterligare en sjuårig process för att bygga och uppskjuta nästa satellit.

Under den tiden återvände bildhanteringen från kommersiella leverantörer till USGS, som gjorde hela Landsat-arkivet fritt tillgängligt 2008. Bildförfrågningarna sköt i höjden. Landsat nedladdningar genom tiderna toppade 100 miljoner scener 2020, och antalet fortsätter att stiga.

När Landsat fortsätter att förvandlas växer också människorna och projekten som använder det:Förenta staternas jordbruksdepartement förlitar sig på Landsat för att vägleda bönder i vattningsmetoder och markförvaltning; klimatforskare ser glaciärer dra sig tillbaka när temperaturen stiger; i den torkadrabbade västern övervakar vattenförvaltare reservoarnivåerna.

Landsats nästa äventyr

Med en dataanvändargemenskap som fortsätter att växa, ser forskare och ingenjörer redan fram emot nästa uppdrag. NASA och USGS utvecklar alternativ för nästa iteration av Landsat, för närvarande kallad Landsat Next.

Landsats ögon i rymden har gett nya möjligheter att förstå vår föränderliga planet, men den enkla vördnaden för att se jorden glöms ibland bort, sa Irons.

"Vi kan inte alla vara astronauter," sa Irons. "Men om vi tittar på Landsat-bilder kan vi förstå hur jorden skulle se ut om vi kretsade runt jorden i rymden." + Utforska vidare

Jordövervakande Landsat 9-satellituppskjutningar i Kalifornien