Ένα τεχνολογικό επίτευγμα με παγκόσμια σημασία σημειώθηκε στις 15 Αυγούστου, όταν το δορυφορικό πρόγραμμα NISAR, καρπός συνεργασίας της NASA και της Indian Space Research Organisation (ISRO), ολοκλήρωσε με επιτυχία την ανάπτυξη της γιγάντιας κεραίας του σε τροχιά γύρω από τη Γη. Η κεραία–ανακλαστήρας, με διάμετρο 12 μέτρα, ήταν μέχρι τώρα διπλωμένη σαν ομπρέλα και μόλις ξεδιπλώθηκε, σηματοδότησε μια νέα εποχή στην παρακολούθηση του πλανήτη μας.
Ο δορυφόρος NISAR εκτοξεύτηκε στις 30 Ιουλίου από το Satish Dhawan Space Centre στη νοτιοανατολική Ινδία. Δεκαεπτά ημέρες αργότερα, το κρίσιμο κομμάτι εξοπλισμού –η τεράστια κεραία– «ξεδιπλώθηκε» στο Διάστημα, στηριζόμενη σε έναν μεταλλικό βραχίονα μήκους εννέα μέτρων. Με αυτήν την κίνηση, το δορυφορικό σύστημα απέκτησε το βασικό του εργαλείο για να «βλέπει» με ασύλληπτη ακρίβεια τις αλλαγές στην επιφάνεια της Γης.
Η αποστολή του NISAR είναι εξαιρετικά φιλόδοξη. Ο δορυφόρος θα καταγράφει την κίνηση παγετώνων, θα παρακολουθεί πώς το έδαφος παραμορφώνεται εξαιτίας σεισμών, ηφαιστειακών εκρήξεων ή κατολισθήσεων, και θα εντοπίζει μεταβολές σε δασικά και υγροτοπικά οικοσυστήματα. Η ακρίβεια του συστήματος είναι τέτοια που μπορεί να μετρήσει μετακινήσεις της τάξης μερικών χιλιοστών. Αυτά τα δεδομένα θα τροφοδοτήσουν ερευνητές, αλλά και φορείς λήψης αποφάσεων σε τομείς όπως η πολιτική προστασία, η παρακολούθηση υποδομών και η γεωργία.
Η Karen St. Germain, διευθύντρια της Διεύθυνσης Επιστήμης της Γης στη NASA, χαρακτήρισε την ανάπτυξη της κεραίας «σημαντικό ορόσημο» για την αποστολή. Όπως τόνισε, τα δεδομένα που θα συγκεντρωθούν αναμένεται να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο οι κοινωνίες προετοιμάζονται και ανταποκρίνονται σε φυσικές καταστροφές, αλλά και πώς εξασφαλίζουν την επισιτιστική τους ασφάλεια.
Η τεχνολογία που ενσωματώνει το NISAR είναι πρωτοποριακή. Για πρώτη φορά ένας δορυφόρος συνδυάζει δύο διαφορετικά ραντάρ SAR (Synthetic Aperture Radar): το L-band, το οποίο μπορεί να «δει» μέσα από σύννεφα και πυκνή βλάστηση, και το S-band, που είναι πιο ευαίσθητο σε ελαφρά βλάστηση και την υγρασία στο χιόνι. Η κεραία–ανακλαστήρας είναι κρίσιμη για τη λειτουργία και των δύο συστημάτων, γι’ αυτό και η επιτυχής ανάπτυξή της αποτελεί καθοριστική στιγμή για την αποστολή.
Ο Phil Barela, project manager του NISAR στο Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA, εξήγησε ότι η κεραία είναι η μεγαλύτερη που έχει τοποθετηθεί ποτέ σε αποστολή της NASA.
Χρειάστηκαν χρόνια σχεδιασμού, ανάπτυξης και δοκιμών για να φτάσουμε σε αυτήν τη μέρα. Τώρα εστιάζουμε στη ρύθμιση του συστήματος, ώστε μέχρι τα τέλη φθινοπώρου να αρχίσει να μας δίνει επιστημονικά δεδομένα που θα αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τον πλανήτη μας.
Η διαδικασία ανάπτυξης της κεραίας, που ζυγίζει περίπου 64 κιλά, ήταν ένα μηχανικό θαύμα. Αποτελείται από 123 συνθετικά στηρίγματα και ένα χρυσαφένιο πλέγμα συρμάτων. Αρχικά, στις 9 Αυγούστου, ο μεταλλικός βραχίονας άρχισε να ξεδιπλώνεται σταδιακά, τμήμα προς τμήμα, μέχρι να τεντωθεί πλήρως τέσσερις ημέρες αργότερα. Στις 15 Αυγούστου, μικρά εκρηκτικά μπουλόνια ελευθέρωσαν το σύστημα, το οποίο ξεκίνησε να «ανθίζει», απελευθερώνοντας την ενέργεια που είχε αποθηκευτεί στο εύκαμπτο πλαίσιο. Στη συνέχεια, μοτέρ και καλώδια ολοκλήρωσαν το ξεδίπλωμα, κλειδώνοντας την κεραία στην τελική της θέση.
Για να πετύχει εικόνες υψηλής ευκρίνειας με ανάλυση έως 10 μέτρα, η κεραία έπρεπε να έχει διάμετρο αντίστοιχη με το μήκος ενός σχολικού λεωφορείου. Χάρη στην τεχνολογία SAR, η κεραία προσομοιώνει μια παραδοσιακή κεραία ραντάρ που, υπό άλλες συνθήκες, θα έπρεπε να έχει μήκος 19 χιλιομέτρων για να προσφέρει την ίδια ανάλυση. Ο Paul Rosen, project scientist του NISAR, εξήγησε ότι το SAR λειτουργεί όπως ο φακός μιας φωτογραφικής μηχανής, δημιουργώντας ευκρινείς εικόνες. Με ειδικές τεχνικές επεξεργασίας, το NISAR θα μπορεί να παράγει τρισδιάστατες απεικονίσεις των αλλαγών που συμβαίνουν στην επιφάνεια της Γης.
Η αποστολή NISAR είναι το αποκορύφωμα δεκαετιών έρευνας στην τεχνολογία SAR από το JPL. Ήδη από τη δεκαετία του 1970, η NASA είχε ξεκινήσει με το δορυφόρο Seasat, που εκτοξεύτηκε το 1978, και αργότερα με την αποστολή Magellan που χαρτογράφησε την Αφροδίτη.
Η συνεργασία NASA–ISRO στην περίπτωση του NISAR δεν είναι μεμονωμένη. Αντιθέτως, στηρίζεται σε χρόνια στενής συνεργασίας ανάμεσα στις δύο χώρες στον τομέα του Διαστήματος. Το ISRO ανέπτυξε το S-band ραντάρ και την πλατφόρμα του δορυφόρου, ενώ ανέλαβε και την εκτόξευση. Το JPL παρείχε το L-band ραντάρ, την κεραία και το σύστημα επικοινωνίας για τη μετάδοση των δεδομένων.
Με την επιτυχή ανάπτυξη της μεγαλύτερης κεραίας που έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ σε αποστολή της NASA, το NISAR είναι έτοιμο να ανοίξει νέους δρόμους στη μελέτη του πλανήτη μας. Τα δεδομένα που θα προσφέρει θα είναι ανεκτίμητα όχι μόνο για τους επιστήμονες, αλλά και για τις κοινωνίες που καλούνται να προετοιμαστούν απέναντι στις μεγάλες προκλήσεις του μέλλοντος, από την κλιματική αλλαγή μέχρι την προστασία κρίσιμων υποδομών.
[via]
