O NISAR é uma missão pioneira e fornecerá um acervo de informações científicas sobre os processos da Terra, reunindo quantidades sem precedentes de dados. A missão também inovou com a colaboração entre equipes de cientistas e engenheiros, separadas por mais de 14.500 quilômetros e 13 fusos horários.
Conheça cinco informações importantes sobre esta ambiciosa missão e seus objetivos de longo alcance:
1. A missão estudará mudanças importantes na terra e no gelo da Terra.
Floresta Amazônica. Crédito: USDA
A missão NISAR capitaliza as capacidades do radar de abertura sintética para estudar a terra e o gelo da Terra. O sistema funciona transmitindo sinais de micro-ondas para a Terra e, em seguida, recebendo os sinais refletidos da superfície abaixo, neste caso por meio de um enorme refletor de antena de radar de 12 metros (39 pés) que se assemelha a uma enorme caixa de bateria. Ao interpretar as maneiras pelas quais a superfície alterou o sinal de retorno em comparação com o que foi transmitido, os pesquisadores podem discernir características físicas sobre a superfície. Então, passando pelos mesmos locais do planeta duas vezes a cada 12 dias, eles podem determinar como essas características mudaram ao longo do tempo. E, ao contrário dos sensores ópticos, o NISAR será capaz de “ver” através de nuvens e chuva leve, bem como na escuridão e na luz.
Vulcão Glacier Peak, Washington. Crédito: USGS
A missão utilizará esses recursos para abordar uma variedade de questões científicas, entre elas: Qual a quantidade de carbono armazenada nas florestas tropicais da Amazônia e do Congo e como essas importantes florestas estão mudando ao longo do tempo? Com que velocidade as geleiras das montanhas estão avançando ou recuando e como o derretimento das geleiras afetará o abastecimento de água e as inundações para as populações a jusante? Quais mudanças minúsculas podem ser observadas na crosta terrestre antes e depois de um terremoto, erupção vulcânica ou outro desastre natural, e como essas informações podem ajudar a avaliar o risco e mitigar o impacto de desastres?
2. A nave espacial NISAR levará o sistema de radar mais avançado já lançado como parte de uma missão da NASA ou ISRO.
A missão NISAR é mais poderosa do que as missões anteriores de radar de abertura sintética e monitorará partes da Terra não cobertas anteriormente. Com aproximadamente o comprimento de uma caminhonete, o corpo principal do satélite contém sistemas de engenharia e uma carga útil de radar duplo inédita — um sistema de banda L com comprimento de onda de 10 polegadas (25 centímetros) e um sistema de banda S com comprimento de onda de 4 polegadas (10 centímetros). O sinal de cada sistema é sensível a diferentes tamanhos de características na superfície da Terra e cada um é especializado em medir diferentes atributos, como teor de umidade, rugosidade da superfície e movimento. Essas características são importantes para estudar uma variedade de condições naturais da superfície, como a quantidade de umidade do solo disponível para a vegetação prosperar ou se derreteu o permafrost – um solo, areia, sedimento ou rocha que permanece a uma temperatura igual ou inferior a 0°C por pelo menos dois anos consecutivos.
Visualização do movimento do gelo antártico. Crédito: NASA/GSFC SVS
Ao operarem juntos, os dois radares coletarão dados sincronizados em tempo e localização, estendendo a sensibilidade das medições a objetos na superfície em uma ampla gama de tamanhos. Por exemplo, dados em banda S permitirão uma caracterização mais precisa de plantas menores, como arbustos e plantas, enquanto dados em banda L detectarão vegetação mais alta, como árvores. O NISAR operará em uma órbita heliossíncrona, com suas antenas de radar apontadas em uma configuração que também oferecerá uma cobertura sem precedentes da Antártida. Isso é crucial para estudar o movimento, a deformação e o derretimento da camada de gelo da Antártida à medida que ela se rompe e derrete no oceano.
3. Os dois radares da espaçonave produzirão a maior quantidade de dados já gerados diariamente por uma missão terrestre da NASA ou ISRO.
Concepção artística do NISAR em órbita sobre a Califórnia. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Os dois radares a bordo da espaçonave gerarão cerca de 100 petabytes de produtos de dados ao longo da missão principal de três anos do NISAR, ou cerca de 80 terabytes por dia. Isso é suficiente para preencher cerca de 150 discos rígidos de 512 gigabytes por dia. Devido ao grande volume de informações que o satélite transmitirá à Terra, os dados do NISAR serão processados, armazenados e distribuídos pela nuvem. Eles estarão disponíveis para uso gratuito por qualquer pessoa, em conformidade com os princípios de ciência aberta da NASA. Todos os dados em banda S e banda L também estarão disponíveis para usuários do governo indiano por meio do Centro Nacional de Sensoriamento Remoto da ISRO.
4. A missão pertence a uma longa linha de instrumentos SAR de observação da Terra e contribuirá para o legado da NASA e da ISRO de estudar nosso planeta.
O Seasat da NASA, desenvolvido no Laboratório de Propulsão a Jato da agência, no sul da Califórnia, e lançado em 1978, foi o primeiro instrumento de radar de abertura sintética espacial usado para observações científicas. Desde então, uma série desses sistemas tem operado em aeronaves e no espaço, estudando a superfície da Terra para avançar estudos em diversas áreas científicas.
Visualização do Hemisfério Oriental da Terra. Crédito: NASA/Reto Stöckli, com base em dados da NASA e da NOAA
Da mesma forma, a ISRO lançou uma série de missões de radar de abertura sintética, incluindo o Radar Imaging Satellite (RISAT-1) em 2012 e o RISAT-1A em 2022, para apoiar uma ampla gama de aplicações na Índia. A missão NISAR fornecerá continuidade de dados, além de algo único: dados de radar de banda dupla de alta resolução e ampla faixa de alcance.
O NISAR se junta a um grande observatório de satélites da NASA que estudam nossos oceanos, terra, gelo, atmosfera e vegetação para criar uma visão dinâmica em 3D do nosso planeta.
5. Esta é a primeira colaboração de hardware entre a NASA e a ISRO em uma missão de observação da Terra.
A ideia do NISAR surgiu com a pesquisa decadal da Academia Nacional de Ciências de 2007, que identificou a necessidade de um maior conhecimento sobre ecossistemas, a Terra sólida e as ciências da criosfera. Nos anos seguintes, a ISRO e a NASA começaram a discutir o potencial de uma missão conjunta de radar de dupla frequência para atender às prioridades de cada agência em ciências da Terra e, em 2014, assinaram um acordo para colaborar no NISAR.
Engenheiros e técnicos da ISRO e do JPL da NASA posam com o satélite NISAR em fase de montagem em junho de 2023 no Centro de Satélites UR Rao da ISRO em Bengaluru, Índia. Crédito: VDOS-URSC
O NISAR conta com componentes desenvolvidos em lados opostos do planeta por engenheiros da ISRO e da NASA (JPL), trabalhando juntos, mesmo durante uma pandemia global. O radar de banda S foi construído no Centro de Aplicações Espaciais da ISRO em Ahmedabad e transportado em março de 2021 para o JPL, que também estava construindo o radar de banda L. Nos dois anos seguintes, os engenheiros do JPL e da ISRO integraram e testaram os dois sistemas e, em março de 2023, a carga útil combinada de instrumentos viajou para as instalações do Estabelecimento de Integração e Teste de Satélites da ISRO, na cidade de Bengaluru, no sul da Índia.
Após integração com um ônibus espacial ISRO I3K modificado e testes rigorosos, o satélite foi transportado para o Centro Espacial Satish Dhawan, na costa sudeste da Índia. O lançamento está previsto para ser feito a bordo de um foguete do Veículo de Lançamento de Satélites Geossíncronos da ISRO. A instalação da Rede de Telemetria, Rastreamento e Comando da ISRO em Bengaluru e o Centro de Operações de Missões em Órbita Terrestre do JPL gerenciarão as operações do satélite com base nos requisitos fornecidos por uma equipe de cientistas da NASA e da ISRO.
Destaque – Imagem: NISAR, missão que vai escanear a Terra. Crédito: NASA / JPL – CALTECH
