Супутник США та Індії надає дані, виявляє «колібрі» в Антарктиді

З 20 липня публіка отримала доступ до даних з двох потужних радарних інструментів на борту супутника NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar). Команди з США та Індії регулярно випускають оброблені файли з радарів L-діапазону та S-діапазону, що допомагає дослідникам і користувачам відстежувати рухи земної поверхні та льодовиків, моніторити зміни в екосистемах, таких як ліси та водно-болотяні угіддя, а також реагувати на природні катастрофи, такі як зсуви та землетруси.

Цей реліз відбувається на фоні підготовки NASA та ISRO (Індійська організація космічних досліджень) до святкування першої річниці запуску NISAR, який відбудеться 30 липня 2025 року з центру космічних досліджень Сатіша Дхавана в Індії. З того часу інженерні та наукові команди місії активно калібрують інструменти, вдосконалюють алгоритми та моніторять практично всі земні та льодовикові поверхні двічі кожні 12 днів. В ході роботи команда отримала зображення з різних куточків світу — від міських вулиць до сільськогосподарських угідь, зсувів, землетрусів та осідання землі в Мехіко.

Недавнє зображення, опубліковане у вівторок, показує тріщини та безлюдну поверхню антарктичного ландшафту в яскравих деталях. Унікальність цього зображення полягає в тому, що воно нагадує колібрі.

Незважаючи на свій незвичайний вигляд, антарктичне зображення демонструє реальну географічну особливість — Нунатак Затерявшійся, вершину гори в Східній Антарктиді, яка виступає серед потоку льоду, що тече на північний схід до океану. Коли рухомий льодовик проходить повз цю перешкоду, топографія гори викликає напругу в льоді, сильно тріскаючи навколишні поверхні, утворюючи глибокі тріщини, які видно на зображенні у вигляді різких зелених ліній.

«По-перше, це красиве зображення з багатими деталями, які надають уявлення про те, як рухається льодовик. А оскільки радар може часто бачити крізь сніг і глибоко в лід, NISAR може спостерігати принципово різні властивості антарктичного льоду, які не можуть бути виявлені в оптичних зображеннях», — зазначив Сеонгсу Джонг, інженер з аналізу сигналів, який створив зображення в Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії. «З NISAR ми бачимо те, що приховане під поверхнею».

Зображення, створене на основі вимірювань, зібраних інструментом L-діапазону NISAR у серпні 2025 року, під час тестування систем супутника, є прикладом однієї з основних характеристик молодої місії: складні детальні зображення, які є як інформативними, так і привабливими.

Кольори показують різницю в тому, як поляризовані мікрохвильові сигнали, які вібрують в різних напрямках, взаємодіють з льодом і відбиваються від нього. Над Антарктидою NISAR передає радіохвилі до Землі з горизонтальною поляризацією. Орієнтація сигналів, які повертаються — горизонтальна, вертикальна або обидві — надає підказки про об'єкт або поверхню, що їх відбила.

Сигнали, які повертаються з горизонтальною поляризацією, ймовірно, відбилися від більш рівної поверхні, такої як гладкий лід. Ці сигнали з'являються у вигляді магенти. Сигнали, що повертаються з вертикальною поляризацією, могли частково проникнути в сніг і лід або відбитися під різними кутами від нерівних поверхонь, таких як грані тріщин. Це явище, відоме як об'ємне розсіювання, відображається зеленим кольором.

Білі області представляють зони, в яких магентові та зелені сигнали сильно розсіюються, що може свідчити про те, що тут є рівновага між поверхневим і об’ємним розсіюванням.

Те ж саме зображення, переглянуте в оптичному світлі, майже повністю біле через лід і сніг. Лише незначні тіні та рельєф вказують на наявність вершини гори, а текстури в навколишній території свідчать про те, що лід не є абсолютно гладким.

Супутник NISAR є першим вільнолітаючим космічним місією з двома радарними інструментами: L-діапазону та S-діапазону. Ці системи доповнюють одна одну завдяки різним довжинам хвиль. Наприклад, L-діапазон з довгими хвилями може проходити крізь крони дерев, зображуючи землю під ними. Тим часом, залежно від розміру листя, S-діапазон може збирати спостереження цих крон.

Індійська наукова команда, що базується в Центрі космічних додатків ISRO в Ахмедабаді, нещодавно почала випускати дані S-діапазону через портал Bhoonidhi.

20 липня американська сторона місії почала безперервно випускати калібровані продукти для всіх вимірювань L-діапазону, зібраних з 17 червня. До кінця року команда очікує випустити всі дані, отримані раніше під час наукових операцій. Наукова команда проекту NISAR раніше вже проводила два обмежені релізи даних L-діапазону: перший у січні, що містив близько 25 зразкових продуктів, та реліз у лютому, що включав тисячі попередньо каліброваних продуктів.

Як і в попередніх релізах, користувачі даних зможуть завантажити останні файли в Центрі розподілу активних архівів супутників Аляски у Фербенксі, який хостить та розподіляє всі дані NASA з синтетичної апертури радару.

Наукові дані місії NISAR є величезними, досягаючи десятків терабайт на день, завдяки частому охопленню майже всіх поверхонь землі та льоду. Він сканує від кількох градусів до Південного полюса в Антарктиді до 77,5 градусів північної широти, вище Полярного кола.

Управління проектом здійснює Caltech, а JPL веде американський компонент проекту та надав L-діапазонний SAR та антенний рефлектор супутника. Космічний апарат і його S-діапазонний SAR були надані ISRO.

Супутник NISAR є першим, який несе два SAR-інструменти з різними довжинами хвиль, збираючи дані за допомогою величезного барабаноподібного рефлектора супутника, ширина якого становить 39 футів (12 метрів) — найбільший радарний антенний рефлектор, який NASA відправило в космос.