ماهواره NISAR؛ انقلاب جدید در پایش تغییرات زمین با همکاری آمریکا و هند

در یکی از بزرگ‌ترین همکاری‌های فضایی بین‌المللی، سازمان فضایی آمریکا (ناسا) و سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO) ماهواره‌ای مشترک به نام NISAR  (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar) را توسعه و به فضا پرتاب کرده‌اند. این مأموریت، نقطه عطفی در ژئوماتیک محسوب می‌شود و قرار است نگاه بشر به تغییرات سطح زمین را دگرگون کند.

اهداف کلیدی مأموریت

ماهواره NISAR با بهره‌گیری از فناوری SAR طراحی شده تا بتواند تغییرات پوسته زمین، یخچال‌ها، پوشش گیاهی و حتی حرکات آب‌های زیرزمینی را با دقتی در حد سانتی‌متر ردیابی کند. برخی از اهداف اصلی این مأموریت عبارت‌اند از:

1. پایش حرکات پوسته زمین
   • تشخیص تغییرات ناشی از زمین‌لرزه‌ها، آتش‌فشان‌ها و رانش زمین
   • شناسایی حرکت گسل‌ها با دقت بالا
   • کمک به مدل‌سازی خطرات طبیعی
2. پایش یخچال‌ها و تغییرات اقلیمی
   • اندازه‌گیری نرخ ذوب یخ‌های قطبی و یخچال‌های کوهستانی
   • تحلیل تأثیر تغییرات اقلیمی بر ارتفاع و حجم یخ‌ها
   • بررسی اثرات ذوب یخ‌ها بر افزایش سطح آب دریاها
3. پایش منابع آبی و کشاورزی
   • ردیابی جابه‌جایی آب‌های زیرزمینی
   • شناسایی تغییرات سطحی خاک و کشاورزی دقیق
   • پایش تغییرات سطحی ناشی از استخراج آب و منابع طبیعی
4. پایش محیط‌زیست و جنگل‌ها
   • تشخیص تغییرات در پوشش گیاهی و جنگل‌زدایی
   • ردیابی تغییر کاربری اراضی در مقیاس جهانی
   • پایش آتش‌سوزی‌های جنگلی و پیامدهای آن

فناوری و ویژگی‌های فنی

• رادار دو باند (Dual-Band SAR):

این ماهواره نخستین مأموریت فضایی است که همزمان از باند L (ناسا) و باند S (ISRO) بهره می‌برد. این ترکیب باعث می‌شود داده‌ها هم توانایی نفوذ به پوشش گیاهی و خاک را داشته باشند و هم در سطوح سطحی دقت بالایی ارائه دهند.

• دقت بالا:

 وضوح مکانی:(Spatial Resolution)  بسته به حالت عملیاتی و بین باند L و S، دقت بین ۳ تا ۱۰ متر برای تصویر برداری SAR متغیر است. NASA Science+1

حساسیت به تغییرات سطح زمین: برای برخی از پدیده‌ها مانند نشست زمین یا حرکت آهسته گسل‌ها، NISAR  قادر است تغییرات را با حساسیتی در حدود ۴ میلی‌متر در هر سال تشخیص دهد.

دوره بازدید مجدد (revisit rate) زمین: هر ۱۲ روز یک‌بار کل سطوح زمینی و یخ‌پوش را در حالت صعودی و نزولی اسکن می‌کند، که معمولاً به میانگین هر ۶ روز یکبار امکان بررسی بخش‌هایی از زمین فراهم است

• پوشش جهانی:

هر ۱۲ روز یک بار، کل سطح زمین را اسکن می‌کند و امکان پایش تغییرات تدریجی در بازه‌های زمانی طولانی فراهم می‌شود.

• توانایی تصویربرداری در هر شرایط جوی:

برخلاف ماهواره‌های اپتیکی، SAR توانایی نفوذ از ابرها، باران و حتی در شب را دارد؛ به همین دلیل داده‌ها بدون محدودیت اقلیمی و نوری قابل جمع‌آوری هستند.

اهمیت داده‌های NISAR برای جهان

1. مدیریت بحران‌ها: داده‌های آن می‌توانند برای پیش‌بینی بهتر زلزله‌ها، مدیریت ریسک سیلاب‌ها و مقابله با رانش زمین به کار روند.
2. برنامه‌ریزی شهری و زیرساختی: امکان پایش نشست زمین در مناطق شهری (مثلاً ناشی از برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی یا ساخت‌وساز سنگین) فراهم می‌شود.
3. سیاست‌گذاری اقلیمی: داده‌های جمع‌آوری‌شده مرجع جهانی برای گزارش‌های اقلیمی سازمان‌های بین‌المللی مانند IPCC خواهد بود.
4. پژوهش‌های علمی: جامعه دانشگاهی و پژوهشی در سراسر دنیا می‌تواند به داده‌های NISAR دسترسی داشته باشد و از آن در مطالعات تخصصی بهره بگیرد.

 همکاری بین‌المللی

این مأموریت یکی از نمونه‌های شاخص همکاری علمی بین‌المللی است:

• ناسا توسعه رادار باند L، زیرساخت ارتباطی و پردازش داده را برعهده دارد.
• ISRO  مسئولیت ساخت رادار باند S و پرتاب ماهواره را با موشک GSLV به عهده گرفته است.
• داده‌ها به صورت آزاد و عمومی در اختیار جامعه علمی جهان قرار خواهد گرفت.

تحلیل متراژ:

پرتاب NISAR را می‌توان آغاز عصر جدیدی در ژئوماتیک جهانی دانست. این ماهواره نه‌تنها یک پروژه علمی، بلکه ابزاری کلیدی برای حکمرانی مکانی، مدیریت بلایای طبیعی، و مقابله با تغییرات اقلیمی است. دسترسی آزاد به داده‌های آن فرصتی استثنایی برای کشورها، پژوهشگران و شرکت‌های خصوصی در حوزه ژئوماتیک تا بتوانند از آن در حل مشکلات ملی و منطقه‌ای بهره بگیرند.

همچنین برای ایران، این مأموریت می‌تواند داده‌هایی ارزشمند فراهم کند از جمله:

• پایش فرونشست زمین در دشت‌های ایران
• بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در مناطق بحرانی
• تحلیل تغییر کاربری اراضی و روند جنگل‌زدایی در شمال کشور
• رصد دقیق ذوب یخچال‌های البرز و زاگرس
• پایش خطرات لرزه‌ای در گسل‌های فعال مانند البرز و زاگرس

برای کسب اطلاعات بیشتر روی لینک زیر کلیک کنید