幾天后，一顆新衛(wèi)星將從欽奈附近的印度 Satish Dhawan 航天中心發(fā)射，該衛(wèi)星幾乎可以實時檢測到地球表面精確到厘米的變化，無論一天中的時間或天氣條件如何。

重近 3 噸，配備 12 米長的雷達天線，價值 15 億美元NISAR 衛(wèi)星將以前所未有的細節(jié)跟蹤我們腳下的地面以及流經地面的水，為農民、氣候科學家和自然災害響應團隊提供有價值的信息。

只有在條件合適時

幾十年來，對地球進行成像的衛(wèi)星一直是一種非常寶貴的科學工具。它們?yōu)樵S多應用程序提供了關鍵數據，例如天氣預報和應急響應計劃。他們還幫助科學家跟蹤地球生態(tài)系統(tǒng)和氣候的長期變化。

許多這些地球觀測衛(wèi)星需要反射的陽光來捕捉地球表面的圖像。這意味著它們只能在白天和沒有云層覆蓋時捕獲圖像。

因此，這些衛(wèi)星在云層非常普遍的地方（例如熱帶地區(qū)）或需要夜間影像時都會面臨挑戰(zhàn)。

NISAR 衛(wèi)星 – 美國國家航天機構 （美國國家航空航天局 （NASA） 和印度 （印度空間研究組織） – 通過使用合成孔徑雷達 （SAR） 技術拍攝地球圖像來克服這些挑戰(zhàn)。這項技術也為這顆衛(wèi)星命名了。NISAR 代表 NASA-ISRO SAR。

那么什么是 SAR 技術呢？

SAR 技術是發(fā)明于 1951 年用于軍事用途。SAR 衛(wèi)星不是使用反射的陽光對地球表面進行被動成像，而是通過主動向地球表面發(fā)射雷達信號并檢測反射信號來工作。將此視為使用閃光燈在暗室中拍照。

這意味著 SAR 衛(wèi)星可以在白天和黑夜拍攝地球表面的圖像。

由于雷達信號可以暢通無阻地穿過大多數云層和煙霧，因此 SAR 衛(wèi)星還可以對地球表面進行成像，即使地球表面被云層、煙霧或灰燼覆蓋。這在洪水、叢林大火或火山爆發(fā)等自然災害期間尤其有價值。

雷達信號還可以穿透某些結構，例如茂密的植被。由于水會影響反射雷達信號的方式，因此它們可用于檢測水的存在。

歐洲航天局 （European Space Agency） 在其最近的生物質任務.這可以對森林的 3D 結構進行成像。它還可以對地球森林中儲存的生物量和碳量進行高度準確的測量。

新加坡遙感實驗室地球觀測站主任 Sang-Ho Yun 是使用 SAR 進行災害管理的主要支持者。Yun 之前曾使用 SAR 數據來在數百種自然災害中繪制受災區(qū)域在過去的 15 年里，包括地震、洪水和臺風。

NISAR 的 10 月 1 日啟動六月 18將在很大程度上建立在這項早期工作的基礎上。

監(jiān)測地球的眾多生態(tài)系統(tǒng)

這NISAR 衛(wèi)星已經開發(fā)了十多年，是有史以來最昂貴的地球成像衛(wèi)星之一。

來自衛(wèi)星的數據將在全球范圍內免費和公開提供。它將每 12 天提供兩次全球幾乎所有陸地和冰面的高分辨率圖像。

這在范圍上類似于歐洲航天局的 Sentinel-1 SAR 衛(wèi)星.然而，NISAR 將是第一顆使用兩個互補雷達頻率而不是一個互補雷達頻率的 SAR 衛(wèi)星，并且與 Sentinel-1 衛(wèi)星相比，它能夠生成更高分辨率的圖像。與 Sentinel-1 相比，它還將對南極洲的覆蓋范圍更大，并將使用進一步滲透到植被中的雷達頻率。

NISAR 衛(wèi)星將用于監(jiān)測森林生物量。它同時穿透植被和檢測水的能力也使其能夠準確繪制被淹沒植被的地圖。

這對于更深入地了解地球濕地非常重要，地球濕地是重要的生態(tài)系統(tǒng)，具有高水平的生物多樣性和巨大的碳儲存能力.

該衛(wèi)星還將能夠檢測到地球表面高度幾厘米甚至幾毫米的變化，因為高度的變化會在反射的雷達信號中產生微小的變化。

NISAR 衛(wèi)星將使用這項技術來跟蹤大壩的沉降并繪制地下水位圖（因為地下水會影響地球表面的高度）。它還將使用相同的技術來繪制地震、山體滑坡和火山活動造成的土地移動和破壞圖。

這樣的地圖可以幫助災難響應團隊更好地了解損失這已經發(fā)生在災區(qū)并計劃他們的應對措施。

改善農業(yè)

NISAR 衛(wèi)星還將用于農業(yè)應用，具有在所有天氣條件下以高分辨率估計土壤水分含量的獨特能力。

這對于農業(yè)應用很有價值，因為這些數據可用于確定何時灌溉以確保植被健康，并有可能提高用水效率和作物產量。

NISAR 任務的其他主要應用將包括跟蹤地球冰蓋和冰川的流動、監(jiān)測海岸侵蝕和跟蹤石油泄漏。

我們可以期待看到這項雄心勃勃的衛(wèi)星任務為科學和社會帶來許多好處。

史蒂夫·皮特里， 地球觀測研究員 ，斯威本科技大學

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