Concepție artist: Satelitul NISAR în orbita Terrei. Credit: NASA/JPL-Caltech
În câteva zile, un nou satelit capabil să detecteze modificări la suprafața Pământului cu o precizie de ordinul centimetrilor, aproape în timp real și indiferent de ora din zi sau de condițiile meteorologice, urmează să fie lansat de la Centrul Spațial Satish Dhawan din India, situat lângă Chennai.
Cântărind aproape 3 tone și dotat cu o antenă radar de 12 metri, satelitul NISAR, în valoare de 1,5 miliarde de dolari americani, va monitoriza solul și apele de suprafață sau subterane - cu un nivel de detaliu fără precedent, oferind informații valoroase pentru fermieri, climatologi și echipele de intervenție în caz de dezastre naturale.
Doar atunci când condițiile sunt favorabile
Sateliții care monitorizează Pământul sunt de zeci de ani un instrument științific de neprețuit. Aceștia au furnizat date esențiale în numeroase domenii, precum prognoza meteo și planificarea intervențiilor de urgență. De asemenea, au ajutat oamenii de știință să urmărească schimbările pe termen lung ale ecosistemelor și climei planetei.
Mulți dintre acești sateliți de observare a Pământului au nevoie de lumina Soarelui pentru a capta imagini ale suprafeței terestre. Asta înseamnă că pot realiza imagini doar ziua și doar în lipsa norilor.
Prin urmare, acești sateliți întâmpină dificultăți în regiunile în care norii sunt frecvenți, cum ar fi în zonele tropicale, sau atunci când este nevoie de imagini pe timp de noapte.
Satelitul NISAR – rezultatul cooperării între agențiile spațiale naționale ale Statelor Unite (NASA) și Indiei (ISRO) – depășește aceste limitări prin utilizarea tehnologiei radar cu apertură sintetică (SAR) pentru a monitoriza Pământul. Această tehnologie dă și numele satelitului: NISAR vine de la NASA-ISRO SAR.
Ce este tehnologia SAR?
Tehnologia SAR a fost inventată în 1951 pentru uz militar. În loc să folosească lumina solară reflectată pentru a capta pasiv date cu privire la suprafața Pământului, sateliții SAR trimit activ un semnal radar către sol și detectează semnalul reflectat. E ca și cum ai folosi un bliț pentru a face o poză într-o cameră întunecată.
Aceasta înseamnă că sateliții SAR pot capta imagini ale suprafeței terestre atât ziua, cât și noaptea.
Deoarece semnalele radar trec în mare parte nestingherite prin nori sau fum, sateliții SAR pot fotografia suprafața Pământului chiar și atunci când aceasta este acoperită de nori, fum sau cenușă. Acest lucru este deosebit de valoros în timpul dezastrelor naturale precum inundații, incendii de vegetație sau erupții vulcanice.
Semnalele radar pot pătrunde și prin anumite structuri, cum ar fi vegetația deasă. Ele sunt utile pentru a detecta prezența apei, datorită modului în care apa afectează semnalul radar reflectat.
Agenția Spațială Europeană a folosit această proprietate de penetrare a vegetației în recenta sa misiune „Biomass”, care poate obține date cu privire la structura tridimensională a pădurilor. De asemenea, poate furniza măsurători extrem de precise ale cantității de biomasă și de carbon stocate în pădurile Pământului.
Sang-Ho Yun, director al laboratorului de teledetecție al Earth Observatory din Singapore, este un susținător important al folosirii tehnologiei SAR pentru gestionarea dezastrelor. Yun a folosit anterior date SAR pentru a cartografia zonele afectate de sute de dezastre naturale în ultimii 15 ani, inclusiv cutremure, inundații și taifunuri.
NISAR, care urmează să fie lansat pe 18 iunie, va construi pe baza acestei activități anterioare.
Monitorizarea ecosistemelor Pământului
Satelitul NISAR este în dezvoltare de peste un deceniu și este unul dintre cei mai scumpi sateliți de imagistică a Pământului construiți vreodată.
Datele colectate de acest satelit vor fi oferite gratuit la nivel mondial. Acesta va furniza imagini de înaltă rezoluție ale aproape tuturor suprafețelor de uscat și de gheață de pe glob de două ori la fiecare 12 zile.
Este un demers similar cu cel al sateliților SAR Sentinel-1 ai Agenției Spațiale Europene. Cu toate acestea, NISAR va fi primul satelit SAR care folosește două frecvențe radar complementare, nu una, și va putea produce imagini cu o rezoluție mai mare decât Sentinel-1. De asemenea, va acoperi o porțiune mai mare din Antarctica decât Sentinel-1 și va folosi frecvențe radar care pătrund mai adânc în vegetație.
Satelitul NISAR va fi folosit pentru a monitoriza biomasa pădurilor. Capacitatea sa de a pătrunde simultan vegetația și de a detecta apa îi va permite, de asemenea, să cartografieze cu precizie vegetația inundată.
Acest lucru este important pentru a înțelege mai bine zonele umede ale Pământului, care sunt ecosisteme valoroase, cu un nivel ridicat de biodiversitate și o capacitate enormă de stocare a carbonului.
Satelitul va putea, de asemenea, să detecteze modificări ale înălțimii suprafeței terestre de doar câțiva centimetri sau chiar milimetri, deoarece aceste modificări produc mici deplasări în semnalul radar reflectat.
NISAR va folosi această tehnică pentru a urmări tasarea barajelor și a cartografia nivelurile apelor subterane (deoarece apa subterană influențează înălțimea suprafeței terestre). Va folosi aceeași metodă pentru a cartografia mișcările terenului și daunele produse de cutremure, alunecări de teren și activitate vulcanică.
Astfel de hărți pot ajuta echipele de intervenție în caz de dezastru să înțeleagă mai bine amploarea pagubelor și să-și planifice acțiunile.
Îmbunătățirea agriculturii
Satelitul NISAR va fi de asemenea util în aplicații agricole, având o capacitate unică de a estima nivelul de umiditate din sol cu o rezoluție mare, în orice condiții meteorologice.
Aceasta este o informație valoroasă pentru agricultură, deoarece poate fi folosită pentru a stabili momentele optime de irigare, pentru a menține vegetația sănătoasă și, eventual, pentru a îmbunătăți eficiența utilizării apei și randamentele culturilor.
Alte aplicații importante ale misiunii NISAR vor include urmărirea fluxului calotelor de gheață și al ghețarilor, monitorizarea eroziunii de coastă și detectarea scurgerilor de petrol.
Ne putem aștepta ca această misiune spațială ambițioasă să aducă numeroase beneficii pentru știință și pentru societate.
Traducere după A 3-tonne satellite to launch this week de Steve Petrie, Earth Observation Researcher, Swinburne University of Technology.
