Миссия NISAR поможет исследователям лучше понять, как поверхность Земли меняется с течением времени, в том числе в преддверии извержений вулканов, подобных тому, что изображено на фотографии, на горе Редут на юге Аляски в апреле 2009 года. Фото: RG McGimsey/AVO/USGS.
Данные NISAR улучшат наше понимание таких явлений, как землетрясения, вулканы и оползни, а также ущерб инфраструктуре.
Мы не всегда это замечаем, но большая часть поверхности Земли находится в постоянном движении. Ученые использовали спутники и наземные инструменты для отслеживания движения суши, связанного с извержениями вулканов, землетрясениями, оползнями и другими явлениями. Но новый спутник НАСА и Индийской организации космических исследований (ISRO) призван улучшить наши знания и, возможно, помочь нам подготовиться к природным и техногенным катастрофам и восстановиться после них.
Миссия NISAR (NASA-ISRO Radar Synthetic Aperture Radar) будет измерять движение почти всей суши и покрытых льдом поверхностей планеты дважды каждые 12 дней. Скорость сбора данных NISAR даст исследователям более полную картину того, как поверхность Земли меняется с течением времени. «Такого рода регулярные наблюдения позволяют нам наблюдать, как поверхность Земли движется почти по всей планете», — сказала Кэтлин Джонс, руководитель программы NISAR в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
Вместе с дополнительными измерениями других спутников и инструментов данные NISAR дадут более полную картину того, как поверхность Земли движется по горизонтали и вертикали. Эта информация будет иметь решающее значение для лучшего понимания всего: от механики земной коры до того, какие части мира подвержены землетрясениям и извержениям вулканов. Это может даже помочь определить, повреждены ли участки дамбы или склон холма начинает двигаться в результате оползня.
Что лежит под
Ориентируясь на запуск в начале 2025 года из Индии, миссия сможет обнаруживать движения поверхности до долей дюйма. Помимо мониторинга изменений на поверхности Земли, спутник сможет отслеживать движение ледниковых щитов, ледников и морского льда, а также составлять карты изменений растительности.
Источником этой замечательной детали является пара радиолокационных приборов, работающих на длинных волнах: система L-диапазона, созданная JPL, и система S-диапазона, созданная ISRO. Спутник NISAR является первым спутником, оснащенным обоими. Каждый прибор может собирать измерения днем и ночью и видеть сквозь облака, которые могут загораживать обзор оптическим приборам. Прибор L-диапазона также сможет проникать в густую растительность и измерять движение грунта. Эта возможность будет особенно полезна в районах вокруг вулканов или разломов, скрытых растительностью.
«Спутник NISAR не сообщит нам, когда произойдут землетрясения. Вместо этого он поможет нам лучше понять, какие районы мира наиболее подвержены сильным землетрясениям», — сказал Марк Саймонс, руководитель миссии по науке о Земле в США в Калифорнийском технологическом институте. в Пасадене, Калифорния.
Данные со спутника дадут исследователям представление о том, какие части разлома медленно перемещаются, не вызывая землетрясений, а какие участки сцеплены вместе и могут внезапно сдвинуться. В относительно хорошо контролируемых регионах, таких как Калифорния, исследователи могут использовать NISAR, чтобы сосредоточиться на конкретных регионах, которые могут вызвать землетрясение. Но в тех частях мира, которые не так хорошо контролируются, измерения NISAR могут выявить новые сейсмоопасные районы. А когда землетрясения действительно произойдут, данные со спутника помогут исследователям понять, что произошло в разломах, которые разорвались.
«С точки зрения ISRO, нас особенно интересует граница Гималайской плиты», — сказал Шриджит К.М., руководитель отдела исследований Земли ISRO в NISAR в Центре космических приложений в Ахмадабаде, Индия. «В прошлом в этом районе происходили землетрясения огромной силы, и NISAR предоставит нам беспрецедентную информацию о сейсмической опасности Гималаев».
Движение поверхности также важно для исследователей вулканов, которым необходимы данные, регулярно собираемые с течением времени, для обнаружения движений суши, которые могут быть предвестниками извержения. По мере того как магма перемещается под поверхность Земли, земля может вспучиваться или опускаться. Спутник NISAR поможет получить более полную картину того, почему вулкан деформируется и сигнализирует ли это движение об извержении.
Нахождение нормального
Когда дело доходит до инфраструктуры, такой как дамбы, акведуки и плотины, способность NISAR проводить непрерывные измерения на протяжении многих лет поможет установить обычное состояние сооружений и окружающей земли. Затем, если что-то изменится, менеджеры ресурсов смогут определить конкретные области для изучения. «Вместо того, чтобы каждые пять лет выходить и обследовать весь акведук, вы можете нацелить свои исследования на проблемные области», — сказал Джонс.
Эти данные могут быть столь же ценными, поскольку показывают, что плотина не изменилась после такого бедствия, как землетрясение. Например, если в Сан-Франциско произойдет сильное землетрясение, разжижение, при котором рыхлые или заболоченные осадки теряют устойчивость после сильного сотрясения грунта, может создать проблему для плотин и дамб вдоль дельты рек Сакраменто-Сан-Хоакин.
«Здесь более тысячи миль дамб», — сказал Джонс. «Вам понадобится армия, чтобы выйти и посмотреть на них всех». Миссия NISAR поможет властям обследовать их из космоса и выявить поврежденные районы. «Тогда вы сможете сэкономить свое время и выходить только для проверки тех участков, которые изменились. Это может сэкономить много денег на ремонте после стихийного бедствия».
