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美國國家航空航天局的新雷達將從空中監測火山和地震

2020年4月2日,美國國家航空航天局(美國國家航空航天局)宣布,通過美國國家航空航天局資助的壹項研究,開發了壹種新儀器,即立方體衛星地球科學成像雷達(CIRES)。這壹新儀器將為未來發射小型衛星群鋪平道路,這些衛星群專門用於監測火山活動、地震和地表變化及其影響。

壹張詳細描述陸地海拔隨時間變化的全球地圖可以幫助科學家準確定位地震和火山爆發之前、期間和之後的地面運動,並幫助識別洪水和地下水抽取的影響。CIRES可以幫助決策者和應急管理人員在危險事件發生後盡快獲得觀測結果,從而更好地為救災做準備。

CIRES配備了S波段幹涉合成孔徑雷達。s波雷達可以穿透植被到達地面。CIRES在兩個不同的時間從空間中大致相同的位置獲得壹個特定區域的兩幅雷達圖像,然後對這兩幅圖像進行處理,以確定它們之間的差異。由小型InSAR衛星組成的星座可以配合NISAR任務(NISAR是目前美國國家航空航天局研制的第壹顆專用InSAR衛星),許多小型衛星可以通過火山爆發、地震和山體滑坡等快速演化過程收集頻繁的數據,從而為NISAR的系統全球數據提供補充。

在軌道上,壹系列小型InSAR衛星可以俯瞰和記錄地面變形的變化。火山在噴發前往往伴隨著巖漿膨脹。雖然很難預測火山爆發的規模或需要多長時間,但科學家可以通過在2018夏威夷火山國家公園的卡勞亞火山測試新儀器,得出“這座火山開始擴張,它有很大概率爆發”的結論。

CIRES信號處理和實驗設計的負責人表示,InSAR可以給人們壹個廣闊的覆蓋範圍,看到隕石坑的壹部分相對於另壹部分是如何變化的。通常,研究人員會在火山的特定部位放置有限數量的GPS傳感器,以監控火山的任何運動,CIRES應該能夠覆蓋整個火山口。

CIRES項目於2015和15在SRI International啟動。在美國國家航空航天局地球科學與技術辦公室的資助下,該儀器的雷達電子硬件研制歷時兩年。然後又獲得了為期三年的額外資金支持,用於準備太空雷達,通過飛機(包括機載和遙控飛機)演示成像能力,完成帶有可在空中部署的天線的儀器。

本文轉載請註明出處和作者:地球科學動態監測快報,2020年第09期,中國科學院蘭州文獻信息中心趙繼東編譯。