要点:
NISAR卫星作为美印联合打造的全球首颗全天候高精度雷达成像卫星，将突破传统观测限制，实现对地球表面动态变化的精准监测，推动遥感技术迈入新时代。
在全球气候变化与自然环境日益复杂多变的今天，准确、及时地监测地球表面的动态变化成为科学研究和应对灾害的关键需求。传统的观测技术因受制于时间和天气限制，难以满足这一迫切需求。
近日，美国国家航空暨太空总署/NASA与印度太空研究组织/ISRO携手合作，共同研发一项具有里程碑意义的太空计划“NISAR卫星”，预计将于6月18日从印度萨蒂什·达万太空中心升空。耗资高达15亿美元的NISAR，将成为全球首颗能够全天候、全天时精确监测地球表面的雷达成像卫星，具备厘米级的地表变化探测能力，突破了现有观测手段对时间与天气的限制。这项合作不仅是美印两国在科技领域的重要进展，也标志着全球遥测技术进入了一个全新阶段。
SAR：NISAR背后的尖端技术
几十年来，地球成像卫星一直是科学研究的重要利器，为天气预报和紧急响应计划等多个领域提供了关键数据，同时帮助科学家监测地球生态系统和气候的长期变化。
传统的许多地球观测卫星依赖反射阳光来获取地表影像，因此只能在白天且无云覆盖的情况下进行拍摄，这使得它们在热带等常有云层的地区或需要夜间监测时面临诸多限制。
为突破这些瓶颈，NASA与印度太空研究组织联合研发了NISAR卫星，该卫星釆用先进的合成孔径雷达/SAR技术，能够全天候、全天时获取高精度地球影像，从而有效克服传统卫星在天气和时间上的限制。 NISAR的名称即来源于NASA-ISRO合成孔径雷达的缩写。
那么，SAR技术到底是什么呢？
合成孔径雷达/SAR技术于1951年首次问世，最初主要用于军事领域。与传统依赖反射阳光的被动成像不同，SAR卫星主动向地表发射雷达信号，然后接收其反射波，就像在黑暗中用闪光灯拍照一样，这使得SAR卫星能够在昼夜任何时间对地球表面进行观测。
雷达信号能够穿透大部分云层、烟雾乃至火山灰覆盖，因此即使在恶劣天气或自然灾害如洪水、森林火灾和火山爆发期间，SAR卫星仍能捕捉到清晰的地表影像。此外，雷达波还能够穿透某些地表结构，如浓密的植被层，帮助科学家监测水体变化，因为水对雷达信号的反射特性非常明显。
过去，欧洲航天局在其“生物质”任务中，便利用了SAR穿透植被的能力，实现了对森林三维结构的成像及对地球森林生物量和碳储量的高精度测量。而新加坡遥感实验室地球观测站主任尹尚浩/Sang-Ho Yun则是应用SAR技术进行灾害管理的领先专家，过去15年他利用SAR数据绘制了数百起地震、洪水和台风灾害的受灾区域图。
即将于6月18日发射的NISAR卫星，将基于这些前沿成果，实现更大突破。其先进的SAR技术，赋予它全天候、全天时高分辨率监测地球表面的能力，尤其在热带多云和自然灾害频发地区，提供了传统光学卫星无法比拟的观测优势。
NASA与印度空间研究组织之间的合作堪称航天领域的里程碑，汇聚了两大全球领先的航天机构，共同推动地球观测技术的创新发展。 NISAR卫星作为首颗同时搭载两种雷达频率的合成孔径雷达/SAR卫星，将实现前所未有的高分辨率成像能力，能够更细致地监测森林、湿地和水体等关键生态系统。与此同时，这一合作充分也体现了国际间在太空探索与地球科学领域日益加深的协作趋势，具备重大的历史意义。
历史性的合作：监测地球的众多生态系统
NISAR卫星历经十多年研发，成为有史以来造价最高昂的地球成像卫星之一。它所釆集的数据将免费向全球开放，能够每12天两次覆盖全球绝大多数陆地和冰面，提供高分辨率影像。相比欧洲航天局的“哨兵-1”合成孔径雷达卫星，NISAR不仅首次釆用双频雷达技术，实现更高解析度的成像。
NISAR卫星将覆盖全球，尤其聚焦此前难以观测的地区如南极洲，能够在任何天气和光照条件下绘制广阔区域的地表图谱。这将为科学家深入了解气候变化、海平面上升及极地冰盖动态提供宝贵数据。其毫米级的测量精度使其能够捕捉地表细微的变化，助力追踪地表沉降、监测山体滑坡，并为地震等自然灾害提供及时、关键的现场数据，极大提升灾害应对和恢复的效率。
这颗卫星将在森林生物量监测中发挥重要作用，能够穿透植被同时探测水源，精准绘制洪水淹没的植被地图，帮助科学家更深入理解湿地这一高度生物多样性及碳储存关键生态系统。 NISAR还能以厘米乃至毫米级别探测地表高度变化，追踪水坝沉降和地下水位变化，并绘制地震、山体滑坡及火山活动导致的地表运动，为灾害应急提供详尽数据，辅助制定有效救援方案。
此外，NISAR在农业领域具有独特优势，能在各种天气条件下高精度估算土壤湿度，指导农民科学灌溉，提高水资源利用率和作物产量。它还将监测冰盖与冰川流动、海岸侵蚀及石油泄漏等环境变化。此项雄心勃勃的任务由美国加州喷气推进实验室和印度艾哈迈达巴德太空应用中心联合领导，目前正为7月搭载ISRO GSLV Mark II火箭发射做准备，历经严格测试与国际工程师密切合作，期待为科学与社会带来深远益处。
NISAR卫星的成功发射与运行，不仅代表着技术的飞跃，更象征着人类对地球家园的深切关怀与责任感。在面对气候变化、自然灾害和环境退化等全球性挑战时，这一国际合作项目展示了科技如何跨越国界，汇聚智慧，共同守护我们的星球。未来，借助NISAR带来的精准数据与洞察，人类将能够更有效地预测、应对并减缓环境变化的影响，迈向更加可持续和和谐的发展道路。
