NISAR是美國國家航空暨太空總署（NASA）和印度太空研究組織（ISRO）即將發射的雷達衛星，它將測量一些關鍵的地球生命跡象，從濕地的健康狀況到火山造成的地面變形，再到陸地和海冰的動態變化。

如圖所示，NISAR 是NASA-ISRO 合成孔徑雷達的簡稱，標誌著美國和印度太空機構首次合作開發地球觀測任務的硬體。它的兩個雷達系統將每12 天兩次監測地球上幾乎所有陸地和冰面的變化。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

最後一項能力將幫助研究人員破解小規模過程如何導致覆蓋南極洲和格陵蘭島的冰原以及世界各地的高山冰川和海冰發生巨大變化。

NISAR 是NASA-ISRO 合成孔徑雷達的簡稱，它將提供迄今為止最全面的地球冰雪環境（統稱為冰凍圈）中冰凍表面的運動和變形。

位於南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的冰川學家亞歷克斯-加德納說：”我們的星球把恆溫器調得很高，地球上的冰正在通過加快運動和加速融化來做出反應。我們需要更了解其中的過程，NISAR將為此提供測量數據”。

NISAR 將於2024 年發射，它將利用雷達監測地球陸地和冰面的變化，包括冰架的破裂。這些2022 年1 月和3 月從南極洲東部拍攝的衛星影像（上圖）和（下圖）顯示，隨著冰山落入海洋，格倫澤冰川和康格冰川的邊緣正在崩塌。資料來源：美國國家航空暨太空總署

NISAR 衛星將於2024 年由印度太空研究組織從印度南部發射，每12 天對地球上幾乎所有的陸地和冰面進行兩次觀測。這顆衛星對地球冰凍圈的獨特洞察力將來自兩個雷達的聯合使用：一個波長為10 英寸（25 厘米）的L 波段系統和一個波長為4 英寸（10 厘米）的S 波段系統。

L 波段可以穿透積雪，幫助科學家更好地追蹤冰層下的運動，而S 波段對錶示融化的積雪水分更加敏感。這兩種訊號都能穿透雲層和黑暗，從而能夠在長達數月的極地冬夜進行觀測。

與其他大型成像雷達衛星不同的是，NISAR 的軌道方位使其能夠從南極洲遙遠的內陸地區、靠近南極的地方收集數據，而其他大型成像雷達衛星則更廣泛地覆蓋北極地區。

南極洲的冰原擁有地球上最大的冰凍淡水庫，而冰層流失的速度是海平面上升預測中最大的不確定因素。NISAR 擴大的覆蓋範圍對於研究從南極洲中部高海拔地區流向海洋的冰的運動至關重要。

美國國家航空暨太空總署（NASA）和印度太空研究組織（ISRO）聯手打造了一項功能強大的新太空任務，將對不斷變化的地球進行精細追蹤。這顆衛星名為”NISAR”，將利用先進的雷達系統來加深我們對森林砍伐、冰川萎縮和海冰流失、自然災害、氣候變遷以及其他全球生命跡象的了解。來源：NASA/JPL-Caltech/ISRO

透過測量，科學家也可以密切研究冰與海洋交會處的情況。例如，當冰原的一部分位於海平面以下的地面上時，鹽水就會滲入冰下，加劇融化和不穩定性。南極洲和格陵蘭島也都有冰架–從陸地延伸並漂浮在海洋上的冰塊–隨著冰山的斷裂而逐漸變薄和崩塌。冰架有助於防止陸地上的冰川滑入海洋。如果冰架減少，冰川就會加速流動和斷裂。

自1990 年代以來，南極洲和格陵蘭島的冰川減少速度都在加快，目前還不確定這兩個地區的冰川將以多快的速度繼續消退。NISAR 將改善我們對這些變化的橫向和縱向觀察。

西雅圖華盛頓大學冰川學家、NISAR 冰凍圈負責人伊恩-喬芬（Ian Joughin）說：”NISAR 將為我們提供有關這種運動的連續延時影片，這樣我們就能了解它是如何變化以及為什麼變化，並更好地預測它在未來將如何變化。”

這顆衛星也將追蹤地球高山冰川的變化。自1960 年代以來，海平面的上升約有三分之一是冰川融化造成的，氣候導致的冰凍和融化模式的變化會影響下游人口的供水。

在喜馬拉雅山脈，NISAR 的全天候能力將幫助研究人員監測冰川湖泊的蓄水量，這對評估災難性洪水的風險至關重要。

任職於印度艾哈邁達巴德的印度太空研究組織空間應用中心的冰川學家蘇希爾-庫馬爾-辛格（Sushil Kumar Singh）說：”喜馬拉雅山的美和困難都在於雲層。有了NISAR ，我們將能夠獲得更連續、更完整的數據集，而使用可見光的儀器則無法做到這一點。”

NISAR 也將捕捉兩個半球海冰的移動和範圍。海冰使海洋與空氣隔絕，減少了蒸發和向大氣的熱量流​​失。海冰還能反射陽光，透過反照率效應讓地球保持涼爽。

幾十年來，隨著水溫和氣溫的升高，北極海冰的融化程度不斷增加，海冰數量也不斷減少。由於更多的海面暴露在陽光下，北冰洋在夏季獲得並保持更多的熱量，需要更長的時間來降溫。JPL 海冰科學家本-霍爾特（Ben Holt）說，這意味著冬季形成的冰更少，第二年夏季融化的速度更快。

與迄今為止的任何雷達任務相比，NISAR 對南大洋的覆蓋範圍更大，它將為南極洲的研究提供新的視角，在過去幾年之前，南極洲的海冰大多比較穩定。南極洲的海冰在2023 年達到了歷史最低點。

編譯來源：ScitechDaily