Aмерикано-индийский спутник NISAR откроет уникальное окно на Землю

В рамках равноправного сотрудничества НАСА и Индийской организации космических исследований NISAR позволит получить беспрецедентное представление о постоянно меняющейся поверхности Земли и льдах с помощью радара с синтезированной апертурой. Космический аппарат, представленный здесь в концепции художника, будет запущен из Индии.

НАСА/JPL-Калифорнийский технологический институт

Вопросы и ответы с ведущим американским ученым миссии, которая будет отслеживать изменения во всем - от водно-болотных угодий до ледяных щитов и инфраструктуры, поврежденной в результате стихийных бедствий.

Предстоящая американо-индийская миссия NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar) проведет наблюдения за Землей, как ни одна другая миссия ранее, и позволит получить представление о постоянно меняющейся поверхности нашей планеты.

Миссия NISAR - это первый в своем роде двухдиапазонный радиолокационный спутник, который будет измерять деформацию суши в результате землетрясений, оползней и извержений вулканов, получая данные для научных целей и реагирования на стихийные бедствия. Он будет отслеживать, насколько сильно продвигаются или отступают ледники и ледниковые щиты, а также отслеживать рост и исчезновение лесов и водно-болотных угодий, чтобы получить представление о глобальном круговороте углерода.

Каким бы разнообразным ни было воздействие NISAR, путь миссии к запуску, который состоялся через несколько месяцев, также был замечательным. Пол Розен, научный сотрудник проекта NISAR в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, присутствовал на каждом этапе. Недавно он рассказал об этой миссии и о том, что отличает ее от других.

Пол Розен

Научный сотрудник проекта NISAR Пол Розен из Лаборатории реактивного движения НАСА впервые посетил Индию в конце 2011 года, чтобы обсудить сотрудничество с учеными ISRO в рамках радиолокационной миссии по наблюдению за Землей. В 2014 году НАСА и ISRO подписали соглашение о разработке NISAR.

НАСА/JPL-Калифорнийский технологический институт

Как NISAR улучшит наше понимание Земли?

Поверхность планеты никогда не перестает меняться — в одних отношениях она маленькая и незаметная, а в других - грандиозная и внезапная. С помощью NISAR мы будем измерять это изменение примерно каждую неделю, при этом каждый пиксель будет занимать площадь размером примерно в половину теннисного корта. Получение изображений почти всей земной суши и ледяных поверхностей с такой частотой и в таком малом масштабе — вплоть до сантиметра — поможет нам собрать фрагменты в единую целостную картину, чтобы создать рассказ о планете как о живой системе.

Что отличает NISAR от других миссий на Земле?

NISAR станет первым спутником наблюдения за Землей с двумя типами радаров — системой L-диапазона с длиной волны 10 дюймов (25 сантиметров) и системой S-диапазона с длиной волны 4 дюйма (10 сантиметров).

Отражаются ли микроволны от объекта или проникают сквозь него, зависит от их длины волны. Более короткие волны чувствительны к объектам меньшего размера, таким как листья и шероховатые поверхности, в то время как более длинные волнычувствительны к крупным структурам, таким как валуны и стволы деревьев.

Таким образом, сигналы двух радаров NISAR будут по-разному реагировать на некоторые объекты на поверхности Земли. Используя преимущества того, к чему чувствителен или не чувствителен каждый сигнал, исследователи могут изучать более широкий спектр объектов, чем при использовании любого из радаров в отдельности, наблюдая одни и те же объекты на разных длинах волн.

Является ли это новой технологией?

Концепция космического радара с синтезированной апертурой, или SAR, предназначенного для изучения процессов на Земле, появилась в 1970-х годах, когда НАСА запустило спутник Seasat. Несмотря на то, что миссия длилась всего несколько месяцев, в ходе нее были получены первые в своем роде снимки, которые изменили ландшафт дистанционного зондирования на десятилетия вперед.

Это также привлекло меня в JPL в 1981 году, когда я был студентом колледжа: я провел два летних месяца, анализируя данные, полученные в ходе миссии. Спутник Seasat привел к созданию радиолокационной программы НАСА Shuttle Imaging Radar, а затем и к миссии Shuttle Radar Topography.

Что произойдет с данными, полученными в ходе этой миссии?

Наши информационные продукты будут соответствовать потребностям пользователей в научных областях, на которых сосредоточена миссия — экосистемах, криосфере и твердой Земле, а также будут использоваться не только в фундаментальных исследованиях, таких как мониторинг влажности почвы и водных ресурсов.

Мы сделаем данные легкодоступными. Учитывая объем данных, НАСА решило, что они будут обработаны и сохранены в облаке, где к ним будет свободный доступ.

Как возникло партнерство ISRO?

Мы предложили DESDynI ("Деформация, структура экосистем и динамика льда"), спутник L-диапазона, после десятилетнего исследования, проведенного Национальной академией наук в 2007 году. В то время ISRO изучала возможность запуска спутника S-диапазона. Две научные группы предложили двухдиапазонную миссию, и в 2014 году НАСА и ISRO согласились сотрудничать в работе над NISAR.

С тех пор агентства сотрудничали на расстоянии более 9000 миль (14 500 километров) и в 13 часовых поясах. Оборудование было изготовлено на разных континентах, прежде чем оно было собрано в Индии для завершения работы над спутником. Это был долгий путь — в буквальном смысле этого слова.

Подробнее о NISAR

Миссия NISAR является результатом равноправного сотрудничества НАСА и ISRO и знаменует собой первое сотрудничество двух агентств в разработке аппаратуры для миссии по наблюдению за Землей. Лаборатория лабораторных исследований (JPL), управляемая Калифорнийским технологическим институтом, возглавляет американскую часть проекта и обеспечивает миссию радиолокационной станцией L-диапазона. НАСА также предоставляет антенну-отражатель радара, развертываемую стрелу, подсистему высокоскоростной связи для научных данных, GPS-приемники, твердотельный самописец и подсистему передачи данных о полезной нагрузке.

Центр космических исследований в Ахмадабаде, ведущий центр ISRO по разработке полезной нагрузки, предоставляет для миссии прибор SAR S-диапазона и отвечает за его калибровку, обработку данных и разработку научных алгоритмов для достижения научных целей миссии. Спутниковый центр U.R. Rao в Бангалоре, который руководит компонентами ISRO в миссии, обеспечил транспортировку космического аппарата. Ракета-носитель запущена из Космического центра ISRO имени Викрама Сарабхая, услуги по запуску осуществлялись через космический центр ISRO имени Сатиша Дхавана, а запуск спутников осуществлялся с помощью сети телеметрического слежения и управления ISRO. Национальный центр дистанционного зондирования в Хайдарабаде в основном отвечает за прием данных в диапазоне S, создание оперативных продуктов и их распространение.

Чтобы узнать больше о NISAR, посетите:

https://nisar.jpl.nasa.gov

https://www.nasa.gov/missions/nisar/how-us-indian-nisar-satellite-will-offer-unique-window-on-earth/