NISAR: NASA un ISRO jaunais skatiens uz mūsu mainīgo planētu

NASA Reaktīvās kustības laboratorija izmantoja radara datus, kas uzņemti ar ESA satelītu Sentinel-1A pirms un pēc 2015. gada Kalbuko vulkāna izvirduma Čīlē, lai izveidotu šo inter-ferogrammu, kas parāda zemes deformāciju. Krāsu joslas uz rietumiem no vulkāna norāda uz zemes nogrimšanu. NISAR radīs līdzīgus attēlus. (Avots: NASA)

Vai esat kādreiz aizdomājušies, cik ļoti mūsu planēta mainās katru dienu, katru stundu? Dabas procesi, cilvēka darbība, katastrofas - Zeme ir dinamiska sistēma, kas pastāvīgi ir kustībā. Un mēs, cilvēce, arvien vairāk esam pakļauti šo pārmaiņu ietekmei. Bet kas, ja mēs varētu ieraudzīt šīs pārmaiņas detalizēti, pat collas daļiņu precizitātē, no kosmosa?

Tieši to gatavojas paveikt NASA un Indijas Kosmosa pētniecības organizācijas (ISRO) jaunā misija - NISAR (NASA-ISRO sintētiskās apertūras radars)! Tuvākajos mēnešos plānots palaist šo revolucionāro Zemes novērojumu satelītu, kas mainīs mūsu izpratni par planētu un palīdzēs mums labāk sagatavoties nākotnes izaicinājumiem.

Kas ir NISAR un kā tas darbojas?

Sadarbība starp NASA un Indijas Kosmosa pētniecības organizāciju, NISAR izmantos sintētisko apertūras radaru, lai sniegtu ieskatu Zemes cietās virsmas izmaiņās, tostarp Antarktīdas ledus vairogā. Kosmosa kuģis, kas šeit attēlots mākslinieka koncepta vizualizācijā, tiks palaists no Indijas. (Avots: NASA)

NISAR misijas centrālais instruments ir sintētiskās apertūras radars (SAR) - unikāla tehnoloģija, ko NASA ir pilnveidojusi kosmosa izmantošanai. SAR būtība ir iegūt augstas izšķirtspējas attēlus no kosmosa pat tad, ja ir mākoņi vai tumsa. Kā tas iespējams?

Tradicionālie radari, līdzīgi kā lidostās, izstaro mikroviļņus un uztver atpakaļ atstarotos signālus. Bet, lai iegūtu patiesi detalizētus attēlus, tiem būtu nepieciešamas milzīgas antenas - pārāk lielas, lai tās varētu palaist kosmosā!

SAR risinājums ir ģeniāls: tas izmanto kosmosa kuģa kustību kā "sintētisku apertūru" jeb virtuālu, lielu antenu. Kustībā esošais radars nepārtraukti sūta un uztver signālus, un, pateicoties Doplera efektam (frekvences izmaiņām kustības dēļ), un sarežģītai datorapstrādei, tiek izveidots ļoti detalizēts attēls. Tas ir līdzīgi kā kameras objektīvs, kas fokusē gaismu - SAR "fokusē" radara signālus, lai radītu asu "fotogrāfiju" no Zemes virsmas.

Ko NISAR mums atklās?

NISAR spēs attēlot gandrīz visu Zemes cieto virsmu divas reizes ik pēc 12 dienām. Šī globālā un ātrā pārklājuma kombinācija ir revolucionāra! Bet ko tieši mēs redzēsim?

• Dabas katastrofu monitorings: NISAR sekos līdzi zemes garozas deformācijām pirms un pēc zemestrīcēm, vulkānu izvirdumiem, un zemes nogruvumiem. Tas palīdzēs uzlabot prognozēšanu un ātrāk reaģēt katastrofu gadījumos. Interferogrammas - īpaši SAR attēli - spēj parādīt pat nelielas zemes virsmas kustības, kas cilvēka acij ir neredzamas.
  
  
• Ledāju un ledus vairogu kustība: NISAR precīzi mērīs ledāju un ledus vairogu kustību, kas ir ļoti svarīgi klimata pārmaiņu pētījumiem un jūras līmeņa celšanās prognozēšanai.
  
  
• Ekosistēmu izmaiņas: Satelīts sekos līdzi mežu augšanai un izciršanai, lauksaimniecības zemēm, un mitrājiem. Polarimetrijas metodes ļaus precīzi kartēt zemes seguma tipus un izmaiņas ekosistēmās.
  
  
• Ūdens resursu pārvaldība: NISAR dati palīdzēs uzraudzīt ūdens uzkrājumus, pazemes ūdeņus, un mitruma līmeni augsnē, kas ir būtiski ilgtspējīgai ūdens resursu pārvaldībai.
  
  

Atvērti dati visiem - globāla sadarbība

Viens no svarīgākajiem NISAR misijas aspektiem ir datu atvērtība. Visi NISAR iegūtie dati būs brīvi pieejami zinātniekiem, politikas veidotājiem, komersantiem un ikvienam interesentam visā pasaulē. Tas ir liels solis uz priekšu zinātnes pieejamībā un veicinās plašāku datu izmantošanu globālu problēmu risināšanai.

NISAR ir kopīga NASA un ISRO misija, kas apliecina starptautiskās sadarbības spēku zinātnes jomā. Apvienojot ASV un Indijas zinātnisko un tehnisko potenciālu, šī misija sola sniegt nepieredzētus ieguvumus visai cilvēcei.

NISAR misija ir vairāk nekā tikai satelīts - tas ir jauns skatiens uz mūsu planētu, kas ļaus mums ieraudzīt dinamiskos procesus, kas norisinās uz Zemes virsmas un zem tās. Tas ir instruments, kas palīdzēs mums labāk sagatavoties dabas katastrofām, ilgtspējīgi pārvaldīt resursus un izprast mūsu mainīgo planētu kā vienotu, dinamisku sistēmu. Sekosim līdzi NISAR misijas startam un gaidīsim pirmos atklājumus - tie noteikti būs aizraujoši!