Příběh zatím: Indická organizace pro výzkum vesmíru (ISRO) je Plánování spuštění satelitu Nisar ze Sriharikoty 30. července na palubě raketa GSLV MK-II. „Nisar“ znamená syntetický radar Aperture NASA-Isro a je společnou misí obou kosmických agentur. Je to sofistikovaný satelit s pozorováním Země Navrženo pro studium změn na zemském povrchu v jemných detailech, pokrývající zemětřesení, sopky, ekosystémy, ledové listy, zemědělskou půdu, povodně a sesuvy půdy.
Jaká je potřeba Nisar?
Nisar je první hlavní mise pro pozorování Země s duálním radarem, který mu umožní pozorovat změny přesněji než jakýkoli jiný satelit. Bude to moci vidět skrz mraky, kouř a dokonce i silnou vegetaci, ve dne i v noci, za všech povětrnostních podmínek. Třídní stroj byl ve výrobě desetiletí a stojí více než 1,5 miliardy dolarů, což z něj činí jeden z nejdražších satelitů pozorovaných na Zemi.
Povrch Země se neustále mění. Přírodní katastrofy, změny zaměřené na člověka a změny klimatu ovlivňují prostředí a lidské společnosti. Satelity poskytují kritické informace tím, že pořizují snímky těchto změn z vesmíru, pomáhají vědcům, vládám a pomocným agenturám připravit, reagovat na ně nebo je studovat. Za tímto účelem vytvořily NASA a ISRO výkonnou globální misi, která také umožňuje ISRO zaručený přístup k proudu dat s vysokým rozlišením přizpůsobeným indickým potřebám.
Cíle vědy a aplikací společnosti Nisar se rozprostírá šest oblastí: Procesy solidních zemí, ekosystémy, dynamika ledu, procesy pobřeží a oceánu, reakce na katastrofy a další aplikace (včetně sledování podzemních vod, ropných nádrží a infrastruktury, jako jsou hráze, přehrady a silnice pro soucit nebo deformaci a podpůrné výzkum potravin).
Plánovaná životnost mise je tři roky, i když jeho životnost designu je nejméně pět let. Zejména datová politika mise znamenají, že data, kterou Nisar produkuje, budou během několika hodin volně k dispozici všem uživatelům (obvykle).
Jak funguje Nisar?
Jakmile je spuštěn, Nisar vstoupí na sluneční synchronní polární oběžnou dráhu při výšce 747 km a sklon 98,4 °. Odtud místo odložení obrázků Nisarův syntetický radar clony (SAR) odrazí radarové vlny z povrchu planety a změří, jak dlouho se signál vrací zpět a jak se změní jeho fáze.
Schopnost radarové antény řešit menší detaily se zvyšuje s jeho délkou, nazývaná jeho clona. Na oběžné dráze je nasazení antény dlouhé stovky metrů nepraktické. Sar to obchází tím, že napodobuje obří anténu. Když se kosmická loď pohybuje vpřed, přenáší vlak radarových pulzů a zaznamenává ozvěny. Později počítač koherentně kombinuje všechny ty ozvěny, jako by byly zachyceny současně jednou velmi dlouhou anténou, tedy „syntetickým otvorem“.
Nisar spojí L-pásmový SAR (1,257 GHz), který používá radiowavy s dlouhou vlnovou délkou ke sledování změn v hustých lesích a půdě a deformacích na zemi, a S-pásmový SAR (3,2 GHz), který používá kratší vlnové rentgenové detaily, jako jsou plodiny a vodní povrchy.
Přestože Nisar bude fungovat globálně v L -Band, ISRO si vyhradil rutinu, plánované akvizice s S -pásmovým SAR nad Indií. Posledně uvedené akvizice mají rozšířenou citlivost na biomasu, lepší vyhledávání půdy a majetek a zmírňují ionosférický šum – všechny schopnosti naladěné na indické potřeby v zemědělství, lesnictví a řízení katastrof.
Protože radar L -pásma je hlavním nástrojem pro cíle mise NASA, očekává se, že nástroj bude fungovat až na 70% každé oběžné dráhy. To však říká, že provozování obou radarů je oficiálním cílem implementace, aby se minimalizovali konflikty režimu oproti indickému subkontinentu.
Polarizace je směr, ve kterém elektrické pole nějakého elektromagnetického záření, jako jsou radiowavy, osciláty. SAR může přenášet a přijímat radarové signály s horizontální nebo vertikální polarizací. Použití různých kombinací umožní nástrojům identifikovat strukturu a typy různých povrchových materiálů, jako je půda, sníh, plodina nebo dřevo.
Šířka řádku, tj. Šířka pásů na zemi, kterou SARS bude skenovat, je ultra široký 240 km. Design Sweewsar Radars tento paprsek přenáší tento paprsek a po jeho návratu digitálně řídí více malých sub -apertur v sekvenci, syntetizující paprsky, které zametají po zemní dráze. Tato metoda na skenování umožňuje 240 km řádek bez ohrožení rozlišení.
Výsledné skenování bude mít prostorové rozlišení vertikálního mapování 3-10 ma centrimetru-dost na to, aby například v závislosti na režimu bylo nalezeno blížící se pozemní pokles ve městech. Každé místo na zemi bude naskenováno jednou za 12 dní.Satelit má také velkou 12 m širokovou anténu.
Nisar bude produkovat roční mapy nadzemní Woody Biomass s rozlišením 1 ha a čtvrtletních map aktivní a neaktivní plodiny. K dispozici budou také mapy zatopených versus suchých oblastí s vysokým rozlišením. Během katastrofy může být Nisar také nasměrován, aby shromažďoval data pro „poškození proxy“, které mají být dodány za méně než pět hodin.
To znamená, že pro určité režimy akvizice nebude Nisar schopen dosáhnout úplného globálního pokrytí při nejvyšším rozlišení. Nad zhruba 60 ° zeměpisná šířka bude každé alternativní pozorování přeskočeno kvůli konvergujícím pozemním stopám. Podobně asi 10% povrchu nemusí být mapováno z obou směrů (satelitního průchodu nad zemí) v jakémkoli daném 12denním cyklu.
Jak byl postaven Nisar?
V té době se obě kosmické organizace dohodly na vybudování Nisar, NASA a ISRO se rozhodly, že každé tělo přispěje ekvivalentní hardware, odborné znalosti a financování. Zejména příspěvky ISRO jsou kritické.
Organizace dodala autobus I -3K kosmické lodi, platformu, která je umístěna ovládací prvky pro zpracování příkazů a dat, pohonu a postoje, plus 4 kW sluneční energie. Stejný balíček také zahrnoval celou radarovou elektroniku S -pásma, telekomunikační subsystém s vysokým rozvodem Ka -pásma a nadělenou vysokoborickou anténu. Elektronika S -pásma byla navržena a postavena ve středisku Space Applications v Ahmedabadu.
Největším příspěvkem NASA byl kompletní systém L -pásma SAR. Laboratoř NASA Jet Propulsion Laboratory dodávala veškerou radiofrekvenční elektroniku, 12-M anténu, 9m-uhlíkový kompozitní rozmach a struktura přístroje, která nese oba radary. Agentura také vymyslela clonu L -pásmové krmivo a poskytla podpůrnou avioniku, včetně rekordéru s vysokou kapacitou, přijímače GPS, autonomního datového systému užitečného zatížení a subsystému komunikace ka -pásma.
Kosmická loď měla být integrována do satelitního centra ISRO v Bengaluru poté, co byly dva radary spářeny na JPL. Konečné testy na úrovni observatoře se proto uskuteční na indické půdě. Poté se mise zvedne z Sriharikota na palubě startovacího vozidla GSLV MK-II, přičemž ISRO poskytuje end-end zahájení a dokumentaci.
ZatímcoProvoz misí se musí soustředit na operační středisko JPL Mission Center, každodenní letové operace budou vedeny z telemetrie ISRO, sledování a velitelství v Bengaluru. Jakmile je Nisar na oběžné dráze, většina jeho údajů bude odesílána prostřednictvím zařízení NASA v blízkosti Earth Network na Aljašce, Svalbard (Norsko) a Punta Arenas (Chile), které společně dostávají kolem 3 TB radarových dat denně. Budou doplněny pozemními stanicemi ISRO v Shadnagaru a Antarktidě.
Po příjezdu nezpracovaných údajů bude Indické národní středisko pro dálkové snímání zpracovávat a distribuovat všechny produkty potřebné pro indické uživatele, což odráží potrubí NASA.
