庆祝美国国家航空航天局的使命转变我们使用雷达的方式

时间：2021-08-18 18:52:10 来源：

使用Sir-C / X-SAR仪器安装在班车网上的班车湾，努力乘坐颠倒，使用精确的导航，X波段天线上的铰链和C-和L波段的“电子转向”天线将雷达指向地球科学兴趣的“超级”。

2019年10月11日，标志着空间特派团结束的25周年，改变了我们使用雷达观察我们家庭地球上的大规模环境流程的方式。星式载成像雷达-C和X波段合成孔径雷达（SIR-C / X-SAR）任务（SIR-C / X-SAR）任务可供全球的人提供习惯于今日的科学数据，以告知决策缓慢和减轻气候变化。

由NASA的Pasadena，加利福尼亚州普拉迪纳（普通航空中心）（DLR）建造的X-SAR仪器建造的SIR-C仪器构成了空气或空间中使用的最先进的成像雷达系统。在一辆航班上的数百次轨道上，在航天飞机努力，1994年4月和10月，雷达系统多次通过了超过19个“超级岩” - 作为撒哈拉，巴西，阿尔卑斯山和海湾等地区的科学兴趣的区域溪流。它还在航班期间发生的事件，例如在俄罗斯爆发的火山。

“Sir-C / X-SAR的许多创新都是几乎所有的空中和星载雷达使命，从美国宇航局的往返地形使命开始于2000年映射了80％的地球，”Tony Freeman说：现在JPL的创新铸造厂经理领导了SIR-C的端到端校准。 “自从剩下的差距”以来，“DLR的Terrasar-X和Tandem-X任务”。“

由于Sir-C / X-SAR的证明，地球的雷达成像从未如此称为同步多频，完全偏振，重复通过干涉机构。要解压缩可扩展的术语中继线，让我们从“合成孔径雷达”开始：自20世纪70年代后期以来，美国宇航局已经用雷达成像地球 - 在黑暗中，在云覆盖或植被下，甚至地下 - 使用主机飞机或航天器的运动来“合成”一个比天线本身更大的“孔”。孔径越大，图像分辨率越大。实际上，SIR-C的前任，SIR-A和SIR-B是合成孔径雷达任务。

然而，与SIR-C / X-SAR不同，两者都不在三个频率中同时进行雷达观察 - C-，L-和X波段 - 使用三个相邻的天线组合成大量，12×4米，11.5-吨结构。这是类似于从黑白到彩色胶片的飞跃，允许任务收集不同尺度的数据，提供每个有针对性的功能的清晰快照，通过随时间的可能变化而无致电。

炽热的踪迹

除了多种频率之外，一些观察结果是多于“偏振”。射频波可以是水平的（在平行于地面的波浪平面中）或垂直（在垂直于地的平面中）。C-和L波段天线可以发送和接收水平和垂直极化的波。使用这种“完全极化”数据，科学家可以分离雷达波的散射，以区分例如植被从未推动的地形中。

sir-c / x-sar想要随着时间的推移捕获变化;这就是为什么它飞过六个月的航班。为了在两个航班期间观察同样的超级岩，并通过它们一致地通过它们，穿梭机组人员使用了复杂的算法，以便在精确的轨道上导航太空船，接近10米。他们这样做的颠倒了，因为持有乐器的货物湾是在穿梭的顶部。虽然X频带天线具有铰链，但是C-和L波段天线以特定角度固定，但它们具有“电子转向”，允许它们“看到”在它们面前正确的任一侧。

这些古老的河流在撒哈拉沙漠的深处干燥沙滩下方的人眼不可见，在1994年10月的第二次班车航班期间首次揭示了Sir-C / X-SAR仪器。Credits Nasa / JPL-CALTECH

那些重复的，略微偏移通过相同的地形来对干涉测量的数据处理技术至关重要。结合视图，干涉测量仪在同时观察时创建了目标的详细信息，3D地形图像。它可以揭示连续观测之间目标的甚至微小的变化 - 就像地震故障的逐渐蠕变或冰盖的运动一样。

SIR-C / X-SAR数据集立即有用，揭示了撒哈拉州下面的古河床 - 一种预工业气候变化的伪影 - 并仍然有很高的需求。

“Sir-C / X-SAR是多个美国和国际特派团的路径开门者，”特派团的主要调查员查尔斯·埃拉恰在杰普董事之前说。“萨哈拉东部地下河道的成像使新的了解对该地区的环境历史和其他干旱地区。使用已启用的多个频率为第一次“颜色”雷达图像，这些雷达图像已被广泛用于映射植被和森林并提取其植被含量。使用重复通过干涉测量法首次使我们能够在厘米级映射表面运动。该技术现在通常用于映射由地震，火山爆发和其他自然灾害产生的动作。“

弗里曼同意：“SIR-C / X-SAR在这么多的前沿是创新的：我们知道我们正在努力的事情是特殊的东西，但我们当时不知道是有多少首先是特派团会抓住“。