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Aug. 07 2022

衛星發現迷你小島,加拿大領土因此擴張!

  • 於1972年7月發射的「大地衛星1號」(Landsat 1),是第一顆設計用來從軌道研究地球的衛星。這張照片是在賓州福吉谷(Valley Forge)的前奇異公司(General Electric)工廠所拍攝,影像中的太空船處於飛行姿態,且展開太陽能板。PHOTOGRAPH BY NASA

    於1972年7月發射的「大地衛星1號」(Landsat 1),是第一顆設計用來從軌道研究地球的衛星。這張照片是在賓州福吉谷(Valley Forge)的前奇異公司(General Electric)工廠所拍攝,影像中的太空船處於飛行姿態,且展開太陽能板。PHOTOGRAPH BY NASA

  • 加拿大海岸警衛隊(Canadian Coast Guard)直升機在1997年拍攝的大地衛星島。PHOTOGRAPH BY DAVID GRAY

    加拿大海岸警衛隊(Canadian Coast Guard)直升機在1997年拍攝的大地衛星島。PHOTOGRAPH BY DAVID GRAY

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加拿大大西洋沿岸的「大地衛星島」(Landsat Island)是在約50年前才被發現,這是以世界上第一顆地球觀測衛星計畫命名的島嶼。

於1972年7月發射的「大地衛星1號」(Landsat 1),是第一顆設計用來從軌道研究地球的衛星。這張照片是在賓州福吉谷(Valley Forge)的前奇異公司(General Electric)工廠所拍攝,影像中的太空船處於飛行姿態,且展開太陽能板。PHOTOGRAPH BY NASA

於1972年7月發射的「大地衛星1號」(Landsat 1),是第一顆設計用來從軌道研究地球的衛星。這張照片是在賓州福吉谷(Valley Forge)的前奇異公司(General Electric)工廠所拍攝,影像中的太空船處於飛行姿態,且展開太陽能板。PHOTOGRAPH BY NASA

仔細看看加拿大紐芬蘭拉布拉多省(Newfoundland and Labrador Province)東海岸的北大西洋地圖,你會看到……嗯,什麼都沒有。理應位於此處的無人島實在太小了,連Google地圖也無法顯示。

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但在近50年前,美國航太總署(NASA)的第一顆地球觀測衛星,同時也是與美國地質調查局(U.S. Geological Survey)的聯合計畫,從八百多公里的高空拍攝到這座島嶼的光譜特徵。這個發現使得加拿大的領土面積增加了68平方公里──雖然不太多,但宣示著目前名為「大地衛星」的計畫取得了令人興奮的成就。1979年,這個露頭正式命名為「大地衛星島」,以紀念在天空中發現它的革命性衛星。

「這完全改變了製圖學領域。」美國地質調查局地球資源觀測和科學中心(Earth Resources Observation and Science Center)的研究員泰瑞.索爾(Terry Sohl)在談到此計畫時如此表示。

美國航太總署可能以仰望星空而聞名,但半個世紀以來,它的衛星也一直注視著我們的家園。

受水星計畫(Project Mercury)和雙子星計畫(Project Gemini)計畫進行太空飛行時傳回的地球影像啟發,我們在1972年7月23日發射「地球資源技術衛星」(Earth Resources Technology Satellite),它在數年後更名為大地衛星1號,但仍由美國航太總署和美國地質調查局管理,並成為歷史上運作時間最長的地球觀測計畫。

加拿大海岸警衛隊(Canadian Coast Guard)直升機在1997年拍攝的大地衛星島。PHOTOGRAPH BY DAVID GRAY

加拿大海岸警衛隊(Canadian Coast Guard)直升機在1997年拍攝的大地衛星島。PHOTOGRAPH BY DAVID GRAY

「如果你回想60年代中期的太空競賽期間,美國民眾傾心於正在發生的事情,在當時要將此技術用於軍事應用途以外,將這些相機調轉過來看看地球表面的情形,實在是個獨特的想法,」索爾說:「大家真的不知道會發生什麼事。」

自1972年以來,九顆大地衛星占據了地球的天空(但其中的大地衛星6號沒有進入軌道)。現在其中的三顆在極地軌道上環繞地球,盯著185公里幅寬的土地進行詳細測量。每隔16天,相同的衛星就會再次觀察相同的地點。因此在經過五年的地球觀測後,大地衛星彙整了有史以來最詳細的地球面貌變化記錄。

「這是個偉大的發現計畫。」美國航太總署的詹姆斯.艾恩斯(James Irons)說,他已擔任大地衛星計畫的領導者達數十年之久,「在大地衛星1號發射時,我們還未對整個地球進行完整的測繪,當時的數據非常稀少。」

這為地圖學者和飛行員伊麗莎白.佛萊明(Elizabeth Fleming)利用大地衛星數據在歷史上留名奠定了基礎。

擴張加拿大的像素

1973年,一項加拿大海岸調查計畫決定利用大地衛星的數據,針對該國較少數據的北部海岸繪製地圖。在檢查衛星數據時,佛萊明在地球表面的反射光譜中發現了一個明顯的特徵。她得到的結論是:這是個島嶼,而不是冰山。

這個岩石環礁只有25公尺寬、45公尺長,它反射紅外線,而不是像周圍的海水一樣吸收紅外線。雖然這個島嶼太小而無法解析,但它顯著改變了所在像素的平均反射率。

「那個像素是水和土地的混合,」索爾解釋道:「所以我們會看到與周圍區域形成了鮮明的對比。」

1976年,加拿大水文局(Canadian Hydrographic Service)的團隊前往北拉布拉多上空,以驗證這座島嶼的存在並確定它在地圖上的位置;畢竟,它只在衛星數據的一個像素中出現過。在離岸約20公里處名為「前緣」(the fringe)區域的浪沫中,突出了一塊荒涼的大塊岩石,這是水手亟欲避開的礁石、淺灘與海底岩石的危險組合。佛萊明的發現認為:這個島嶼確實存在。

正如向加拿大國會講述的那樣,當水文學家法蘭克.霍爾(Frank Hall)從直升機下降到被冰雪覆蓋的島嶼時,一隻被掩蔽的北極熊對他採取致命攻擊,還好他從中驚險逃脫。

議會成員史考特.里德(Scott Reid)在2001年說:「我還記得小時候聽到廣播時的興奮,因為我夢想在長大後成為一名探險家,發現加拿大東海岸附近的新島嶼。」

「這個發現對加拿大來說具有實際意義,因為這能使加拿大擴大領海範圍。」

大地衛星寶藏

大地衛星艦隊的最新成員──於2021年9月發射的大地衛星9號,是大地衛星1號的進階版本,利用更多種波長的光來研究我們的星球,有著更敏銳的相機,並且還搭載了熱成像儀。

這些衛星從軌道上測量後退的海岸線、描繪都市熱島特徵、監視亞馬遜淘金熱,甚至是追踪加州80多萬公畝葡萄酒產區的用水量。

「無論是葡萄園或農業,或是幫助西部撲滅火災──遙測應用實在是太酷了。」索爾說。

現在有政府和商業的數百顆地球觀測衛星加入大地衛星,進行許多重要觀測,對管理地球日益緊張資源的決策大有助益。

「在我們所有的地球觀測中,我們都在觀察人口不斷增長帶來的影響。」艾恩斯說。當大地衛星1號發射時,在地球上生活的人類還不到40億,而現在這個數字已經加倍。

「在這種情況下,地球資源愈來愈難以維持我們的生存,」他說:「但我盡量保持樂觀,我希望有了準確的資訊,人類將能更恰當地做出明智決定。」

 

延伸閱讀:一座讓加拿大和丹麥打起「威士忌戰爭」的荒涼極區小島 / 沙克爾頓的「堅忍號」時隔百年終於在南極海域被發現 

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