一片反光胶带解决天线过热问题！NISAR：历经波折，计划2025 年三月发射！
由美国国家航空航天局（NASA）与印度空间研究组织（ISRO）携手推进的 NISAR 任务备受瞩目。然而，其发射历程可谓是充满曲折与挑战。 NISAR 最初设定的发射时间为今年春季，但在对航天器进行极为关键的热真空室测试环节时，一个棘手的问题悄然浮现。航天器所搭载的 12 米可展开反射器，在发射后立即进入轨道且尚处于收起状态时，其温度的实际测量值远超预期水平。这一异常现象立刻引起了科研团队的高度警觉，因为过高的温度极有可能对天线的性能乃至整个航天器的正常运行产生严重的负面影响，进而危及整个 NISAR 任务的顺利实施。基于此，NASA 不得不做出艰难决定，宣布延迟发射，以便集中精力对天线存在的问题进行深入排查与修复。
经过严谨的研究与分析，他们最终确定了一个极具针对性的解决方案。决定将天线从印度运往美国加利福尼亚州，在那里展开更为细致入微的修复操作。修复过程中，工程师们巧妙地在反射器中原本为黑色的杆上贴上特制的反光胶带。这一看似简单的操作，实则蕴含着深厚的科学原理与技术考量。通过增加反射率，有效降低了天线在特定状态下吸收的热量，从而确保天线在运行过程中能够保持在合理的温度范围内。经过数月的不懈努力，到 10 月时，NASA 成功完成了天线的修复工作，并借助 C-130 飞机将天线小心翼翼地运回印度。
尽管天线修复工作顺利完成，但 NISAR 的发射之路依然面临诸多阻碍。一方面，自然天象因素不可忽视，需要耐心等待2月8日的日食期完全结束，以避免日食期间复杂的天文环境对发射及航天器后续运行产生潜在干扰。另一方面，印度萨蒂什·达万航天中心的发射安排也对NISAR 发射时间产生了重要影响。该中心用于发射NISAR的地球同步卫星运载火箭（GSLV）发射台，需优先支持另一次 GSLV 发射导航卫星 NVS-02的任务。据目前的计划安排，NVS-02 预计 1月中旬发射，而发射完成后，还需要耗费6到 8周的时间对发射台进行全面翻新与调试，以确保其能够满足NISAR发射的各项严格要求。综合以上多种因素，NISAR 目前的目标是不早于 3 月下旬发射，这一发射时间的确定是在充分权衡各方利弊、确保任务万无一失的基础上得出的结果。NISAR 是一项极具开创性的地球观测任务，它致力于提供全球范围内前所未有的高精度地球表面数据。其核心探测设备为先进的 L 波段和 S 波段雷达系统。L 波段雷达能够穿透植被冠层，深入探测地表以下一定深度的地质结构和土壤湿度信息，这对于研究全球陆地生态系统的健康状况、监测地下水储量变化以及评估农业生产潜力等方面具有不可替代的作用。例如，在森林资源监测中，L 波段雷达可以穿透茂密的树林，精确测量树木的高度、密度以及生物量，为森林资源的可持续管理提供关键数据支持。 而 S 波段雷达则侧重于对地球表面地形地貌的高精度测绘，能够清晰地捕捉到山脉、河流、海洋等地形特征的细微变化。在监测冰川方面，它可以精确绘制冰川的边界、厚度以及运动速度，为研究冰川融化对海平面上升的影响提供精确的数据依据。在监测地震活动区域时，S 波段雷达能够对地壳的微小变形进行高精度测量，有助于地震学家提 前预测地震风险，保障人类生命财产安全。 这是 NASA 与 ISRO 迄今为止规模最大、合作最为深入的项目之一，彰显了国际间在地球科学研究领域携手共进的强大决心与卓越实力。在任务分工方面，NASA 充分发挥其技术优势，为任务提供了先进的L波段雷达以及一系列工程有效载荷，这些设备将在地球科学数据采集与分析过程中发挥关键作用。而 ISRO 则承担了S波段有效载荷、航天器平台以及GSLV运载火箭的提供任务，为 NISAR 顺利进入预定轨道提供了坚实的保障。 当 NISAR 成功发射并进入预定轨道后，大约在发射3个月后，其科学操作将正式拉开帷幕。届时，它所搭载的 L 波段和 S 波段雷达将协同工作，对全球陆地和冰进行高精度的测绘。无论是测量冰川流速，从而为全球气候变化研究提供一手数据，还是密切监测火山活动，提前预警可能发生的地质灾害，NISAR 的雷达都能够凭借其先进的雷达成像技术，精准捕捉到地球表面细微的变化与动态，满足从基础地球科学研究到实际应用监测等广泛领域的多样化需求。 NISAR计划背景
NISAR（NASA - ISRO合成孔径雷达）计划是一项由美国国家航空航天局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）合作开展的重大地球观测任务，具有多方面的重要意义和复杂的技术构成。 一、任务目标
- 监测地球表面变化
- NISAR旨在帮助研究人员更好地理解地球表面随时间的变化情况，包括但不限于地震、火山、山体滑坡等自然现象引发的地表变动，以及人类活动对基础设施造成的影响。通过对地球表面运动的持续监测，为相关研究提供关键数据支持。
- 每12天两次测量地球上几乎所有陆地和冰雪覆盖表面的运动，能够探测到小到几分之一英寸的地表运动，从而为研究人员提供更全面、更精确的地球表面动态信息。
- 增进对自然现象的理解
- 针对地震活动，卫星数据将使研究人员了解断层的哪些部分缓慢移动但不引发地震，以及哪些部分锁在一起可能突然滑动。在监测相对较好的地区，可聚焦于可能发生地震的特定区域；在监测不足的地区，则可能揭示新的地震多发区。当地震发生时，有助于理解断层破裂处的情况。
- 对于火山研究，由于地表运动对于火山研究人员至关重要，NISAR卫星能够提供随时间定期收集的数据来探测可能是火山爆发前兆的陆地运动，如陆地的隆起或下沉，从而帮助提供火山变形的更全面图像以及判断这种运动是否预示着火山爆发。
- 在山体滑坡方面，其数据可用于判断山坡是否开始发生山体滑坡，辅助相关研究和预警。
- 监测基础设施状况
- 可用于监测机场跑道、水坝和堤坝等关键基础设施的状态。通过多年来提供连续测量的能力，有助于确定这些结构和周围土地的正常状态。一旦有变化，资源管理者能够确定要检查的特定区域，节省大量的人力和物力资源，例如在地震等灾难后可快速确定水坝和堤坝是否受损以及受损区域。
二、技术手段
- 雷达系统
- L波段系统：由喷气推进实验室（JPL）建造，能够穿透茂密的植被来测量地面运动，这在被植被遮蔽的火山或断层周围地区特别有用。它还可以昼夜收集测量数据，并且能够穿透可能阻碍光学仪器观测的云层。
- S波段系统：由印度空间研究组织（ISRO）建造，侧重于对地球表面地形地貌的高精度测绘，能够清晰地捕捉到山脉、河流、海洋等地形特征的细微变化，同时也能昼夜收集数据并穿透云层。
- 其他关键设备
- NASA还提供雷达反射器天线、可展开的吊杆、用于科学数据的高速率通信子系统、全球定位系统接收器、固态记录器和有效载荷数据子系统。
- 印度班加罗尔的U R Rao卫星中心提供航天器平台、运载火箭以及相关的发射服务和卫星任务操作。印度艾哈迈德巴德的印度空间研究组织空间应用中心提供S波段合成孔径雷达电子设备。
三、发射计划与合作模式
- 发射计划：该卫星计划于2025年初从印度发射。在此之前，经历了一些波折，例如为解决天线问题进行了修复和调整发射时间等一系列工作。
- 合作模式：NISAR任务是NASA和ISRO的平等合作，是两个机构首次在地球观测任务的硬件开发上进行合作。在任务分工上，双方各司其职，共同推进任务的进展。例如，由加州理工学院为NASA管理，喷气推进实验室领导该项目的美国部分并提供L波段SAR；印度相关机构负责提供S波段设备、航天器平台等内容。
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