Спутник США и Индии предоставляет данные, раскрывая «колибри» в Антарктиде

С 20 июля общественность получила доступ к данным от двух мощных радарных инструментов на борту спутника NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar). Команды из США и Индии будут регулярно публиковать обработанные файлы с радаров L-диапазона и S-диапазона, что поможет исследователям отслеживать движение земельных и ледяных масс Земли, мониторить изменения в экосистемах, таких как леса и болота, а также реагировать на природные катастрофы, такие как оползни и землетрясения.

Спутник NISAR готовится к празднованию первой годовщины своего запуска, который состоялся 30 июля 2025 года с космодрома имени Сатиша Дхавана в Индии. С момента запуска инженерные и научные команды миссии активно калибруют инструменты, уточняют алгоритмы и наблюдают почти за всеми наземными и ледяными поверхностями планеты дважды каждые 12 дней. В процессе команда запечатлела сцены со всего мира — городские улицы, сельскохозяйственные поля, оползни, землетрясения и оседание земли в Мехико.

Ранее опубликованное изображение продемонстрировало треснувшую, пустынную поверхность антарктического ландшафта с поразительными деталями. В интересном сочетании науки и случайности оно также напоминает колибри.

Несмотря на свою необычность, антарктическое изображение показывает реальную географическую особенность, называемую Нунатак Затерявшийся, вершину горы в Восточной Антарктиде, выступающую среди потока льда, текущего на северо-восток к океану. Когда движущийся ледник проходит мимо этого препятствия, топография горы вызывает напряжение в льду, что приводит к образованию глубоких трещин, называемых кревасами, которые отображаются как резкие зеленые линии на изображении.

«Во-первых, это прекрасное изображение с богатыми деталями, которые предоставляют информацию о том, как движется ледник. Затем, поскольку радар может часто видеть через снег и глубоко в лед, NISAR может наблюдать принципиально разные свойства антарктического льда, которые невозможно увидеть в оптических изображениях», — отметил Сеонгсу Чжон, инженер по анализу сигналов, который создал изображение в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. «С помощью NISAR мы видим то, что скрыто под поверхностью».

Сгенерированное с использованием измерений, собранных L-диапазонным инструментом NISAR в августе 2025 года, когда команды миссий США и Индии тестировали системы спутника, изображение «колибри» является примером одной из отличительных черт молодой миссии: детализированные изображения, которые одновременно информативны и привлекают внимание.

Цвета на изображении показывают различия в том, как поляризованные микроволновые сигналы, которые колеблются в разных направлениях, взаимодействуют и отражаются от льда. Над Антарктидой NISAR передает радарные волны на Землю с горизонтальной поляризацией. Ориентация возвращающихся сигналов — горизонтальная, вертикальная или обе — дает подсказки о том, какой объект или поверхность их отразила.

Сигналы, которые возвращаются с горизонтальной поляризацией, вероятно, отразились от более ровной поверхности, такой как гладкий лед. Эти сигналы выглядят пурпурными на изображении. Сигналы, возвращающиеся с вертикальной поляризацией, могут частично проникать в снег и лед или рассеиваться под разными углами, отражаясь от неровных поверхностей, таких как грани кревасов. Эти наблюдения, называемые объемным рассеиванием, отображаются в зеленом цвете.

Белые области представляют собой места, где пурпурные и зеленые сигналы сильно рассеиваются обратно, что может указывать на равное сочетание поверхностного и объемного рассеивания.

Тот же самый участок, видимый в оптическом свете, почти полностью белый из-за льда и снега. Легкие тени и рябь указывают на наличие вершины горы, а текстуры в окружающей местности предполагают, что лед не совсем гладкий.

Спутник NISAR является первой свободно летающей космической миссией, на борту которой находятся два радарных инструмента: система L-диапазона и система S-диапазона. Эти системы дополняют друг друга благодаря различным длинам волн. Например, более длинные волны L-диапазона могут проходить через кроны деревьев, изображая землю под ними. В то же время S-диапазон может собирать данные о самих кронах в зависимости от размеров листьев.

Индийская научная команда, базирующаяся в Центре космических приложений ISRO в Ахмедабаде, недавно начала публиковать данные S-диапазона через портал Bhoonidhi.

20 июля американская сторона миссии начала непрерывно выпускать откалиброванные продукты для всех измерений L-диапазона, собранных с 17 июня. К концу года команда ожидает выпустить все данные, собранные ранее в ходе научных операций. Команда проекта NISAR ранее уже проводила два ограниченных выпуска данных L-диапазона: первый в январе, когда было выпущено около 25 образцов, и второй в феврале, когда было выпущено тысячи предкалиброванных продуктов.

Как и в предыдущих выпусках, пользователи данных смогут загружать последние файлы в Центре распределенного активного архива спутниковых данных Аляски в Фэрбенксе, который хранит и распределяет все данные синтетического апертурного радара NASA.

Научные данные миссии NISAR обширны и составляют десятки терабайт в день благодаря частому покрытию почти всех наземных и ледяных поверхностей Земли. Спутник сканирует от нескольких градусов от Южного полюса в Антарктиде до 77,5 градусов северной широты, выше Полярного круга.

Управляемая Caltech, JPL возглавляет американский компонент проекта и предоставила L-диапазонный SAR и антенну-рефлектор. Космический автобус и его S-диапазонный SAR были предоставлены ISRO.

Спутник NISAR является первым, который несет два SAR-инструмента на разных длинах волн, собирая данные с помощью гигантского барабанообразного рефлектора спутника, ширина которого составляет 39 футов (12 метров) — это крупнейший радарный антеннный рефлектор, который NASA отправила в космос.