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一根打破纪录的天线已在太空部署。它将观测的内容如下

本站发布时间:2025-08-21 19:53:30
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在美国国家航空航天局(NASA)和印度空间研究组织(ISRO)合作的NISAR(NASA-ISRO合成孔径雷达)卫星任务中,直径39英尺(12米)的鼓形天线反射器在近地轨道成功展开。该反射器此前以类似雨伞的收拢状态存放,直到支撑它的30英尺(9米)长吊臂完成部署并锁定到位。

NISAR卫星由ISRO于7月30日从印度东南海岸的萨迪什·达万航天中心发射升空,它将精确追踪冰盖和冰川的运动、地震/火山/滑坡导致的地表形变、以及森林和湿地生态系统的细微变化(精度达几分之一英寸)。该卫星还将为灾害响应、基础设施监测和农业等不同领域的决策者提供支持。

"NISAR反射器的成功展开标志着该卫星能力建设的重要里程碑,"位于华盛顿的NASA总部地球科学部主任凯伦·圣·杰曼表示,"从创新技术到研究建模,再到提供科学数据辅助决策,NISAR即将收集的数据将对全球社会及利益相关方改善基础设施、防灾减灾与灾后重建、保障粮食安全产生重大影响。"

该任务搭载了NASA有史以来最精密的雷达系统。卫星首次融合了两套合成孔径雷达(SAR)系统:L波段系统可穿透云层和森林冠层,S波段系统同样可穿透云层,但对稀疏植被和积雪含水量更为敏感。反射器对两套系统都起着关键作用,因此硬件成功展开具有重大里程碑意义。

"这是NASA任务中部署过的最大天线反射器,我们当然热切期待部署顺利进行,"位于南加州的NASA喷气推进实验室(JPL)NISAR项目经理菲尔·巴雷拉解释道,"作为NISAR地球科学任务的核心部件,该反射器历经多年设计研发和测试才迎来这个重要时刻。JPL负责管理美国承担的任务部分,并为NISAR提供了两套雷达系统之一。"他补充道:"发射成功后,我们正专注于系统调试,预计今年秋末开始提供变革性的科学数据。"

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绽放式展开原理

 

该反射器重约142磅(64千克),采用123根复合支柱构成的圆柱形框架和镀金金属网结构。8月9日,卫星上原本紧贴主体的吊臂开始逐节展开,约四天后完全伸展。反射器组件安装在吊臂末端。

随后在8月15日,固定反射器组件的微型爆炸螺栓起爆,使天线启动名为"绽放"的展开程序——其柔性框架在收拢状态(如伞状)下储存的张力释放,驱动反射器展开。随后电机和线缆的联动将天线拉至最终锁定位置。

为实现约30英尺(10米)分辨率的地表像素级成像,反射器直径设计接近校车长度。通过SAR处理技术,NISAR反射器模拟了传统雷达天线功能:若采用实体天线,其L波段仪器需长达12英里(19公里)才能达到同等分辨率。

"合成孔径雷达的工作原理类似于相机镜头聚焦光线生成清晰图像,"JPL的NISAR项目科学家保罗·罗森阐述道,"被称为孔径的镜头尺寸决定图像锐度。没有SAR技术时,星载雷达虽能生成数据,但分辨率过于粗糙难以实用。借助SAR,NISAR将获取高分辨率图像。通过比对时序图像的特殊干涉测量技术,研究人员和数据用户可制作地表变化的3D动态影像。"

NISAR卫星凝聚了JPL数十年星载雷达技术成果。自1970年代起,JPL先后管理了1978年发射的首颗地球观测SAR卫星Seasat,以及1990年代运用SAR技术绘制金星云层覆盖表面的麦哲伦号探测器。

NISAR深度解析

NISAR任务是NASA与ISRO长达数年的技术与项目合作成果。卫星的成功发射与部署建立在美印两国深厚太空合作基础之上。由NASA和ISRO分别提供的两套雷达系统所产出的数据,将成为国家间围绕创新探索共同愿景携手合作的明证。

 

ISRO空间应用中心提供了任务的S波段SAR系统,U R Rao卫星中心研制了卫星平台,发射服务由萨迪什·达万航天中心执行。发射后,吊臂与雷达天线反射器部署等关键操作由ISRO遥测跟踪指挥网络的全球地面站系统实施监控。

由帕萨迪纳加州理工学院管理的JPL主导美国承担部分:除L波段SAR系统、反射器和吊臂外,JPL还提供了科学数据高速通信子系统、固态记录仪及有效载荷数据子系统。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心负责管理接收NISAR的L波段数据的近空网络。

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Materialsprovided byNASA's Jet Propulsion Laboratory.Note: Content may be edited for style and length.

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