要點:
NISAR衛星作為美印聯合打造的全球首顆全天候高精度雷達成像衛星，將突破傳統觀測限制，實現對地球表面動態變化的精准監測，推動遙感技朮邁入新時代。
在全球氣候變化與自然環境日益復雜多變的今天，准確、及時地監測地球表面的動態變化成為科學研究和應對災害的關鍵需求。傳統的觀測技朮因受制於時間和天氣限制，難以滿足這一迫切需求。
近日，美國國家航空暨太空總署/NASA與印度太空研究組織/ISRO攜手合作，共同研發一項具有里程碑意義的太空計划“NISAR衛星”，預計將於6月18日從印度薩蒂什·達萬太空中心升空。耗資高達15億美元的NISAR，將成為全球首顆能夠全天候、全天時精確監測地球表面的雷達成像衛星，具備釐米級的地表變化探測能力，突破了現有觀測手段對時間與天氣的限制。這項合作不僅是美印兩國在科技領域的重要進展，也標志着全球遙測技朮進入了一個全新階段。
SAR：NISAR背後的尖端技術
几十年來，地球成像衛星一直是科學研究的重要利器，為天氣預報和緊急響應計划等多個領域提供了關鍵數據，同時幫助科學家監測地球生態系統和氣候的長期變化。
傳統的許多地球觀測衛星依賴反射陽光來獲取地表影像，因此只能在白天且無云覆蓋的情況下進行拍攝，這使得它們在熱帶等常有云層的地區或需要夜間監測時面臨諸多限制。
為突破這些瓶頸，NASA與印度太空研究組織聯合研發了NISAR衛星，該衛星釆用先進的合成孔徑雷達/SAR技朮，能夠全天候、全天時獲取高精度地球影像，從而有效克服傳統衛星在天氣和時間上的限制。NISAR的名稱即來源於NASA-ISRO合成孔徑雷達的縮寫。
那麼，SAR技術到底是什麼呢？
合成孔徑雷達/SAR技朮於1951年首次問世，最初主要用於軍事領域。與傳統依賴反射陽光的被動成像不同，SAR衛星主動向地表發射雷達信號，然后接收其反射波，就像在黑暗中用閃光燈拍照一樣，這使得SAR衛星能夠在晝夜任何時間對地球表面進行觀測。
雷達信號能夠穿透大部分云層、煙霧乃至火山灰覆蓋，因此即使在惡劣天氣或自然災害如洪水、森林火災和火山爆發期間，SAR衛星仍能捕捉到清晰的地表影像。此外，雷達波還能夠穿透某些地表結搆，如濃密的植被層，幫助科學家監測水體變化，因為水對雷達信號的反射特性非常明顯。
過去，歐洲航天局在其“生物質”任務中，便利用了SAR穿透植被的能力，實現了對森林三維結搆的成像及對地球森林生物量和碳儲量的高精度測量。而新加坡遙感實驗室地球觀測站主任尹尚浩/Sang-Ho Yun則是應用SAR技朮進行災害管理的領先專家，過去15年他利用SAR數據繪制了數百起地震、洪水和台風災害的受災區域圖。
即將於6月18日發射的NISAR衛星，將基於這些前沿成果，實現更大突破。其先進的SAR技朮，賦予它全天候、全天時高分辨率監測地球表面的能力，尤其在熱帶多云和自然災害頻發地區，提供了傳統光學衛星無法比擬的觀測優勢。
NASA與印度空間研究組織之間的合作堪稱航天領域的里程碑，匯聚了兩大全球領先的航天機搆，共同推動地球觀測技朮的創新發展。NISAR衛星作為首顆同時搭載兩種雷達頻率的合成孔徑雷達/SAR衛星，將實現前所未有的高分辨率成像能力，能夠更細致地監測森林、溼地和水體等關鍵生態系統。與此同時，這一合作充分也體現了國際間在太空探索與地球科學領域日益加深的協作趨勢，具備重大的曆史意義。
曆史性的合作：監測地球的眾多生態系統
NISAR衛星曆經十多年研發，成為有史以來造價最高昂的地球成像衛星之一。它所釆集的數據將免費向全球開放，能夠每12天兩次覆蓋全球絕大多數陸地和冰面，提供高分辨率影像。相比歐洲航天局的“哨兵-1”合成孔徑雷達衛星，NISAR不僅首次釆用雙頻雷達技朮，實現更高解析度的成像。
NISAR衛星將覆蓋全球，尤其聚焦此前難以觀測的地區如南極洲，能夠在任何天氣和光照條件下繪制廣闊區域的地表圖譜。這將為科學家深入了解氣候變化、海平面上升及極地冰蓋動態提供寶貴數據。其毫米級的測量精度使其能夠捕捉地表細微的變化，助力追蹤地表沉降、監測山體滑坡，并為地震等自然災害提供及時、關鍵的現場數據，極大提升災害應對和恢復的效率。
這顆衛星將在森林生物量監測中發揮重要作用，能夠穿透植被同時探測水源，精准繪制洪水淹沒的植被地圖，幫助科學家更深入理解溼地這一高度生物多樣性及碳儲存關鍵生態系統。NISAR還能以釐米乃至毫米級別探測地表高度變化，追蹤水壩沉降和地下水位變化，并繪制地震、山體滑坡及火山活動導致的地表運動，為災害應急提供詳盡數據，輔助制定有效救援方案。
此外，NISAR在農業領域具有獨特優勢，能在各種天氣條件下高精度估算土壤溼度，指導農民科學灌溉，提高水資源利用率和作物產量。它還將監測冰蓋與冰川流動、海岸侵蝕及石油泄漏等環境變化。此項雄心勃勃的任務由美國加州噴氣推進實驗室和印度艾哈邁達巴德太空應用中心聯合領導，目前正為7月搭載ISRO GSLV Mark II火箭發射做准備，曆經嚴格測試與國際工程師密切合作，期待為科學與社會帶來深遠益處。
NISAR衛星的成功發射與運行，不僅代表着技朮的飛躍，更象徵着人類對地球家園的深切關懷與責任感。在面對氣候變化、自然災害和環境退化等全球性挑戰時，這一國際合作項目展示了科技如何跨越國界，匯聚智慧，共同守護我們的星球。未來，借助NISAR帶來的精准數據與洞察，人類將能夠更有效地預測、應對并減緩環境變化的影響，邁向更加可持續和和諧的發展道路。
