NISAR: ماهواره ۱.۵ میلیارد دلاری ناسا و هند برای پایش بی‌سابقه زمین

NISAR: ماهواره‌ای با قابلیت‌های بی‌نظیر

ماهواره NISAR با وزن تقریبی ۳ تُن و آنتن راداری ۱۲ متری، با هزینه‌ای معادل ۱.۵ میلیارد دلار توسعه یافته است. این ماهواره قادر است سطح زمین و جریان آب را با جزئیاتی بی‌سابقه ردیابی کند. ماهواره‌های تصویربرداری زمین برای دهه‌ها ابزاری ارزشمند برای پیش‌بینی آب‌وهوا و برنامه‌ریزی واکنش‌های اضطراری بوده‌اند، اما محدودیت‌هایی نیز داشته‌اند.

ماهواره‌های سنتی به نور بازتاب‌شده خورشید متکی هستند و تنها در طول روز و در شرایط آسمان صاف قادر به تصویربرداری هستند. این محدودیت‌ها در مناطق استوایی با پوشش ابر دائمی یا نیاز به تصویربرداری شبانه، چالش‌برانگیز بوده‌اند.

فناوری رادار روزنه مصنوعی (SAR)

NISAR با بهره‌گیری از فناوری رادار روزنه مصنوعی (SAR) این مشکلات را برطرف می‌کند. نام NISAR نیز برگرفته از حروف اول NASA-ISRO SAR است. فناوری SAR که در سال ۱۹۵۱ برای مصارف نظامی توسعه یافت، برخلاف ماهواره‌های سنتی که غیرفعال عمل می‌کنند، سیگنال راداری فعال به سطح زمین می‌فرستد و بازتاب آن را دریافت می‌کند. این روش مانند استفاده از فلاش برای عکاسی در تاریکی است.

• تصویربرداری شبانه‌روزی: ماهواره‌های SAR قادرند هم در شب و هم در روز از سطح زمین تصویربرداری کنند.
• عبور از موانع: سیگنال‌های راداری می‌توانند از میان ابرها، دود و خاکستر عبور کنند، که این ویژگی در زمان بلایای طبیعی مانند سیلاب‌ها، آتش‌سوزی‌های جنگلی یا فوران آتشفشان‌ها بسیار مفید است.
• نفوذ به ساختارها: سیگنال‌های راداری می‌توانند به داخل ساختارهایی مانند پوشش‌های گیاهی متراکم نفوذ کنند و در تشخیص وجود آب نیز مؤثر هستند.

آژانس فضایی اروپا در مأموریت Biomass خود از قابلیت نفوذ سیگنال‌های SAR در پوشش گیاهی برای تصویربرداری سه‌بعدی از جنگل‌ها و اندازه‌گیری دقیق زیست‌توده و کربن ذخیره‌شده بهره برده است.

سانگ-هو یان، مدیر آزمایشگاه سنجش از دور در رصدخانه زمین سنگاپور، از حامیان اصلی استفاده از SAR برای مدیریت بحران‌هاست. او در ۱۵ سال گذشته از داده‌های SAR برای نقشه‌برداری از مناطق آسیب‌دیده در صدها حادثه طبیعی از جمله زلزله‌ها، سیلاب‌ها و طوفان‌ها استفاده کرده است.

پایش اکوسیستم‌های متنوع زمین

توسعه ماهواره NISAR بیش از یک دهه به طول انجامیده و اکنون یکی از گران‌ترین ماهواره‌های تصویربرداری زمین در تاریخ محسوب می‌شود. اطلاعات به‌دست‌آمده از این ماهواره به‌صورت رایگان و آزاد در اختیار عموم قرار خواهد گرفت. NISAR هر ۱۲ روز دو بار، تقریباً از تمام سطوح خشکی و یخ زمین تصاویری با وضوح بالا تهیه می‌کند.

NISAR اولین ماهواره SAR خواهد بود که به‌جای یک فرکانس، از دو فرکانس راداری مکمل استفاده می‌کند و تصاویری با وضوح بالاتر از ماهواره‌های Sentinel-۱ آژانس فضایی اروپا تولید خواهد کرد. همچنین پوشش آن در قطب جنوب گسترده‌تر خواهد بود و از فرکانس‌هایی استفاده می‌کند که بیشتر درون پوشش گیاهی نفوذ می‌کنند.

این ماهواره برای پایش زیست‌توده جنگلی و نقشه‌برداری دقیق از پوشش گیاهی سیلاب‌زده نیز به کار خواهد رفت، زیرا توانایی نفوذ هم‌زمان در پوشش گیاهی و تشخیص آب را دارد.