尼萨尔航天器:主要的新地球卫星,用于跟踪灾难,气候变化的影响

这个例子

NASA-ISRO SAR(NISAR)任务将衡量地球的变化生态系统,动态表面和冰群,提供有关生物量,自然灾害,海平面上升和地下水的信息,并将支持一系列其他应用。来源:美国国家航空航天局/姓名

尼萨尔探测器的设计目的是发现潜在的自然灾害,并帮助研究人员测量陆地冰融化将如何影响海平面上升,这标志着它的成型迈出了一大步。

一个SUV尺寸的地球卫星将配备有史以来最大的反射器天线美国国家航空航天局正在南加州航空航天局喷气推进实验室的无尘室中成型。称,这个美国国家航空航天局(NASA)之间的联合任务和印度空间研究组织(ISRO)大目标:通过追踪地球表面的细微变化,它将发现预警信号迫在眉睫的火山爆发,帮助监测地下水供应,跟踪冰盖的融化速度与海平面上升,并观察全球植被分布的变化。NISAR将提供的在空间和时间上的高分辨率,在几乎整个地球上监测这类行星表面的变化,这是以前从未做过的。

这个影像动画

尼萨尔将如何使用合成孔径雷达创建地球表面的高空间分辨率图像的动画。来源:美国国家航空航天局/姓名

飞船将使用两种类型的合成孔径雷达(SAR)来测量地球表面的变化,因此,这个名字是NASA-ISRO SAR的缩写。这颗卫星将使用一个钢丝网雷达反射器天线近40英尺(12米)直径的一只30英尺(9-meter-long)繁荣来发送和接收雷达信号和从地球表面。这个概念类似于天气雷达反射雨点信号来追踪风暴。

Nisar将在大约一半网球场大小的区域上检测行星表面的运动,大约4.4英寸(厘米)。卫星在2022年之前发射,卫星将在其三年主要任务的过程中每12天扫描整个地球,每次轨道上都会成像地球的土地,冰盖和海冰。

像从地下蓄水层抽取饮用水这样的活动会在地面上留下痕迹:抽取过多的水,地面就会开始下沉。火山爆发前地表下的岩浆运动也会导致地面移动。NISAR将提供此类移动的高分辨率延时雷达图像。

S波段SAR

s波段SAR是NISAR任务中的两种雷达之一,于3月19日抵达喷气推进实验室。第二天,技术人员和工程师将S-SAR移进气闸,进入航天器组装设施的1号高舱无尘室。设备将在洁净室中开箱数天。来源:美国国家航空航天局/姓名

一个全天候卫星

3月19日,尼萨尔的组装、测试和发射团队在JPL.收到了一款关键的设备 - SAR - 来自印度的合作伙伴。与JPL提供的L频段SAR一起,这两个雷达作为使命的击败心脏。“S”和“L”表示其信号的波长,在约4英寸(10厘米)和“L”约10英寸(25厘米)的“S”。两者都可以通过云等物体和森林冠层的叶子看到阻碍其他类型的仪器,尽管L频带SAR可以进一步渗透到浓密的植被中而不是S波段。这种能力将使任务能够跟踪地球表面日或夜晚,雨或闪耀的变化。

“NISAR是一颗全天候卫星,它将给我们提供一种前所未有的能力,来观察地球表面的变化,”喷气推进实验室的NISAR项目科学家保罗·罗森(Paul Rosen)说。“对于那些一直在等待这种测量的可靠性和一致性来真正了解地球自然系统的驱动因素的科学家来说,这将特别重要,对于那些应对火山或滑坡等自然灾害和灾害的人来说也是如此。”


此动画显示Nisar SpaceCraft如何在发布后部署其雷达反射器天线。近40英尺(12米)的直径,反射器将坐在30英尺长(9米长)繁荣的末端,向地球表面发送和接收雷达信号。来源:美国国家航空航天局/姓名

这两种雷达的工作原理都是反射火星表面的微波信号,并记录信号返回卫星所需的时间和信号返回时的强度。发射和接收信号的天线越大,数据的空间分辨率就越高。如果研究人员想要在近地轨道上运行l波段雷达的卫星上看到大约150英尺(45米)宽的东西,他们需要一个近14000英尺(4250米)长的天线,这相当于10座帝国大厦相互叠加在一起。把这么大的东西送入太空是不可行的。

然而,NISAR任务的规划者们雄心勃勃地想要以更高的分辨率跟踪地表变化——下降到大约20英尺(6米)——这需要一个更长的天线。这就是该项目使用SAR技术的原因。当卫星绕地球运行时,工程师们可以从一个较短的天线上获取一系列雷达测量数据,并将它们组合起来模拟一个更大的天线,从而获得所需的分辨率。通过使用两种具有互补功能的波长——S-SAR能够更好地检测作物类型和地表粗糙程度,而L-SAR能够更好地估计森林茂密地区的植被数量——研究人员可以获得更详细的地球表面图像。


美国和印度联合发射的NISAR卫星将使用雷达来观测广泛的地球过程,从冰川和冰原的流动速度到地震和火山的动态。尽管在新冠肺炎大流行期间工作面临挑战,但大西洋两岸的科学和工程团队决心实现他们的任务目标。来源:美国国家航空航天局/姓名

测试,测试……

因此,s波段系统的到来标志着这次任务的重大时刻。该设备被送到喷气推进实验室航天器组装设施的高湾1号无尘室——也就是用来探索太阳系的探测器,比如伽利略号,卡西尼号和双星旅行者号飞船的建造——需要几天的时间才能打开箱子。喷气推进实验室NISAR副有效载荷经理帕梅拉·霍夫曼说:“团队非常兴奋能够得到s波段SAR。”“我们原本预计它会在去年春末或夏初到达,但COVID - 19影响了ISRO和NASA的进展。我们迫切希望开始将ISRO的S-SAR电子设备与喷气推进实验室的L-SAR系统整合起来。”

来自喷气推进实验室和印度空间研究组织的工程师和技术人员将在未来几周在雷达上进行健康检查,然后确认l波段和s波段的SARs按计划一起工作。然后他们会把S-SAR整合到部分卫星结构中。接下来将进行另一轮测试,以确保一切正常运行。

“Nisar将真正开辟研究人员可以回答和帮助资源管理人员监控关注领域的问题范围,”罗森说。“纳里萨斯周围有很多兴奋,我迫不及待地想看到它飞翔。”

更多关于任务的信息

NISAR是NASA和ISRO的联合地球观测任务。为NASA喷气推进实验室的管理通过在帕萨迪纳市加州理工学院,导致美国组件的项目以及提供任务的l波段SAR。美国国家航空航天局也提供雷达反射器天线,可部署的繁荣,一个高效的通信子系统的科学数据,GPS接收器,一个固态记录器,负载数据子系统。ISRO提供航天器总线、s波段SAR、运载火箭以及相关的发射服务和卫星任务操作。

1评论关于“尼萨尔航天器:追踪灾难、气候变化影响的主要地球新卫星”

  1. 约翰·保罗·约瑟夫·亨特|2021年3月30日下午4:57|回复

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