美国的地球科学家已经等了数十年,等待NASA发射雷达卫星来研究自然灾害和不断变化的生态系统。但是计划在2022年进行的美国联合雷达任务的设计使研究极地冰的研究人员分歧很大。
NASA和印度空间研究组织(ISRO)的任务经理最近决定,被称为NISAR的航天器将以北极为代价将重点放在南极。这实际上将使该任务对北纬77.5度以上的一切都视而不见,包括大多数北极迅速萎缩的海冰-这是一些研究人员认为是短视的决定。大自然接触的几位美国极地科学家拒绝公开谈论他们的担忧,他们担心美国宇航局会如何做出反应。
NASA和ISRO表示,他们之所以决定专注于南极洲,部分原因是欧洲Sentinel-1卫星已经为北极提供了相同类型的数据,即合成孔径雷达(SAR)。对于NASA来说,其原理是不同寻常的,因为NASA很少引用另一项卫星计划的工作作为不收集自己的观测结果的理由。
“嘿,我们做出了艰难的选择,”位于荷兰诺德韦克的欧洲航天局地球与任务科学部负责人马克·德沃特沃特(Mark Drinkwater)说。
对于研究冰冻圈的科学家而言,SAR非常重要,因为它可以在漫长而黑暗的极夜中看到变化,这时冰正在生长和变形,但对于常规卫星却不可见,美国加州大学海冰科学家Sinead Farrell说。马里兰大学公园。
下个月,美国宇航局将开始使用装备特殊的飞机来收集美国东南部的SAR数据。NISAR团队将使用观察结果来微调其数据处理算法。
弹回
NISAR将通过测量雷达信号如何从地球表面反弹来绘制地球的地图。来自航天器正下方的雷达反射可能难以解释,因此NISAR的两台雷达仪器将朝一侧倾斜。
如果雷达仪器指向右侧,则可以看到北极;如果他们指向左侧,则可以看到南极。他们不能两者都做。“问题是什么:我们要么向北看,要么向南看”,加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的NISAR项目科学家Paul Rosen说。
大多数其他搜救任务都是右眼的,这意味着它们以牺牲南极为代价来覆盖北极。但是在9月份,NISAR科学团队决定将其卫星置于整个主要任务的左侧,该任务将持续至少三年。这项决定的消息在去年12月在华盛顿举行的美国地球物理联盟会议等场所散布。
加利福尼亚大学欧文分校的冰川学家埃里克·里格诺特(Eric Rignot)说:“ ISAR将成为唯一覆盖整个南极大陆的[SAR]任务,在我们的国际频谱中占据独特的位置。”科学团队。他认为,“这对我们的未来极为重要,”鉴于南极洲的地图绘制不及北极,而且气候变化也正在改变南极冰层?
SAR可以跟踪在陆地上和陆地上流动的冰川的变化。2009年,加拿大航天局将其RADARSAT-2航天器暂时左移。所得的SAR数据帮助Rignot和他的同事绘制了南极冰运动的详细地图。
NISAR在物理上将能够向左或向右看。最初的任务计划要求雷达仪器每年向北极“看”大约300天,向南极向“看”大约60天。但是,改变方向是理想的,因为它会中断为其他目的而收集的观察结果,例如自然灾害或生态系统研究,华盛顿特区NASA的NISAR代理项目科学家Gerald Bawden说。
北方暴露
其他非美国SAR卫星确实覆盖了北部。欧洲的Sentinel-1双星卫星每三天对北极提供近乎完整的SAR覆盖。他们的数据是公开可用的,甚至可以存档在NASA服务器上。欧盟委员会一直致力于将一系列哨兵探测器飞行到2030年,这是NISAR科学家决定放弃对北极研究的主要原因。鲍登说:“这将是美国宇航局第一次考虑其他机构的记录计划之一。”
但是依靠其他卫星进行北极SAR覆盖可能会有风险。美国在如何获取Sentinel数据方面没有发言权,例如在北极漏油事件之后欧洲卫星可能临时关注的领域。加拿大航天局计划在不超过3月的情况下发射一系列三颗SAR卫星,即RADARSAT星座任务。他们将专注于北极,其数据将公开提供,但美国科学家在三人组的运作方式上没有发言权。
NASA还可以从专注于北极的商业SAR任务中购买数据,例如芬兰埃斯波的ICEYE去年发射的双小卫星,但是商业数据可能会非常昂贵。
在所有这些北极数据中,Drinkwater说,将NISAR重点放在南极是一个很好的决定。他说,“它具有观测系统的能力,可以以常规的监测方式对地球的两端进行观测。”“从来没有那样。” / p>
自然566,18(2019)