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美国-印度卫星传递数据,在南极揭示“蜂鸟”

NASA2026年7月21日 18:14

截至7月20日,公众可以访问NISAR(美国宇航局-印度空间研究组织合成孔径雷达)卫星上两台强大雷达仪器的数据。美国和印度的团队将持续发布从卫星的L波段和S波段雷达处理的文件,帮助研究人员和其他用户跟踪地球陆地和冰盖的移动,监测森林和湿地等生态系统的变化,以及应对自然灾害,如滑坡和地震。此次数据发布恰逢美国宇航局和印度空间研究组织(ISRO)准备庆祝NISAR于2025年7月30日从印度的萨蒂什·达万航天中心发射一周年。自那时以来,任务工程和科学团队一直忙于校准仪器、完善算法,并每12天监测几乎地球上所有的陆地和冰盖表面两次。在此过程中,团队捕捉了全球各地的场景——城市街区、农业田地、滑坡、地震以及墨西哥城下沉的土地。星期二发布的早期图像细致地揭示了南极风景的破碎、荒凉的表面。在科学与偶然相结合的情况下,它还完全类似于另一种东西:一只蜂鸟。尽管其超现实的品质,南极图像展示了一个非常真实的地理特征,名为努纳塔克·扎特里亚夫希斯贾(Nunatak Zaterjavshijsja),这是东南极的一座山顶,突出的冰流向东北流向海洋。当移动的冰川经过这种障碍时,山的地形在冰中造成应力,重重地在周围的表面上造成深裂缝,这些裂缝在图像中显示为尖锐的绿色线条。“首先,这是一幅美丽的图像,里面丰富的细节为冰川运动提供了洞见。然后,由于雷达能够透过雪层深入冰层,NISAR能够观察到南极冰层与光学图像中看到的截然不同的特性,”负责在美国宇航局南加州喷气推进实验室制作该图像的信号分析工程师Seongsu Jeong说。“通过NISAR,我们可以看到隐藏在表面下的东西。”这幅“蜂鸟”图像是基于NISAR的L波段仪器在2025年8月收集的数据生成的,当时美国和印度的任务团队正在测试卫星的系统,它示范了这一年轻任务的一个标志:精细的图像不仅提供信息,还引人注目。色彩显示了极化微波信号以不同方向振动与冰体相互作用和反射的不同方式。在南极上空,NISAR向地球发射水平极化的雷达波。返回信号的极化方向——水平、垂直或两者——为反射它们的物体或表面提供线索。返回水平极化的信号可能是从更规则的表面反射回来的,比如光滑的冰。这些信号在图像中呈现为品红色。返回垂直极化的信号可能在部分穿透雪和冰时发生折射,或者在从不规则表面(如裂缝的表面)反射时以不同角度散射。称之为体积散射,这些观察结果以绿色显示。白色表示品红色和绿色信号强烈散射回来的区域,可能表明存在表面和体积散射的均匀混合。在光学光下查看同一场景几乎完全是白色的冰和雪。细微的阴影和涟漪表明山顶的存在,周围区域的纹理表明冰并不完全光滑。NISAR卫星是第一颗配备两台雷达仪器的自由飞行空间任务:一套L波段系统和一套S波段系统。由于它们的波长不同,这些系统是互补的。例如,波长较长的L波段可以穿透树冠,成像其下方的地面。与此同时,根据树叶的大小,S波段可以收集对这些树冠的观测。印度的科学团队,驻扎在ISRO位于艾哈迈达巴德的空间应用中心,最近开始通过Bhoonidhi门户网站发布S波段数据。7月20日,任务的美国侧开始对自6月17日以来收集的所有L波段测量数据持续发布校准产品。到年底,团队预计将发布在早期科学操作中所获得的所有数据。NISAR项目科学团队之前有限地发布了两次L波段数据,第一次是在一月发布约25个样本产品,第二次是在二月发布数千个预校准产品。与早期的发布一样,数据用户可以在阿拉斯加卫星设施分布式活跃档案中心下载最新文件,该中心托管和分发所有NASA合成孔径雷达数据。NISAR任务的科学数据输出是庞大的。

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