Con un’estensione di 12 metri, il riflettore dell’antenna a tamburo della missione satellitare NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar) della NASA e dell‘Indian Space Research Organisation (ISRO) si è dispiegato con successo in orbita terrestre bassa. Il riflettore era stato riposto, come un ombrello, fino a quando il braccio di 9 metri che lo sostiene non è stato dispiegato e bloccato in posizione. Lanciato dall’ISRO il 30 luglio dal Satish Dhawan Space Centre, sulla costa sud-orientale dell’India, il NISAR seguirà il movimento delle calotte glaciali e dei ghiacciai, la deformazione del territorio dovuta a terremoti, vulcani e frane, e i cambiamenti negli ecosistemi forestali e delle zone umide, con una precisione di pochi millimetri. Sarà inoltre di supporto ai decisori in settori diversi come la risposta alle catastrofi, il monitoraggio delle infrastrutture e l’agricoltura.
“Il successo del dispiegamento del riflettore NISAR segna una pietra miliare significativa nelle capacità del satellite”, ha affermato Karen St. Germain, direttrice della Divisione Scienze della Terra presso la sede centrale della NASA a Washington. “Dalla tecnologia innovativa alla ricerca e alla modellazione, fino alla divulgazione scientifica per supportare le decisioni, i dati che NISAR è pronto a raccogliere avranno un impatto significativo sul modo in cui le comunità globali e gli stakeholder migliorano le infrastrutture, si preparano e si riprendono dai disastri naturali e mantengono la sicurezza alimentare”.
La missione è dotata dei sistemi radar più sofisticati mai lanciati nell’ambito di una missione NASA. Per la prima volta, il satellite combina due sistemi radar ad apertura sintetica (SAR): un sistema in banda L in grado di vedere attraverso le nuvole e la volta forestale, e un sistema in banda S anch’esso in grado di vedere attraverso le nuvole, ma più sensibile alla vegetazione leggera e all’umidità della neve. Il riflettore svolge un ruolo chiave per entrambi i sistemi, ed è per questo che il successo del dispiegamento dell’hardware rappresenta una pietra miliare così significativa.
“Questo è il più grande riflettore d’antenna mai dispiegato per una missione NASA, ed eravamo ovviamente ansiosi di vedere il dispiegamento andare a buon fine. È una parte fondamentale della missione scientifica terrestre NISAR e ci sono voluti anni per progettarlo, svilupparlo e testarlo per essere pronto per questo grande giorno”, ha affermato Phil Barela, project manager NISAR presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale, che ha gestito la parte statunitense della missione e ha fornito uno dei due sistemi radar a bordo di NISAR. “Ora che abbiamo lanciato, ci stiamo concentrando sulla messa a punto per iniziare a fornire scienza trasformativa entro la fine dell’autunno di quest’anno”.
Come funziona Bloom:
Con un peso di circa 64 chilogrammi, il riflettore è dotato di un telaio cilindrico composto da 123 montanti compositi e una rete metallica placcata in oro. Il 9 agosto, il braccio del satellite, che era stato ripiegato vicino al corpo principale, ha iniziato a dispiegarsi, un giunto alla volta, fino a raggiungere la completa estensione circa quattro giorni dopo. Il gruppo riflettore è montato all’estremità del braccio. Poi, il 15 agosto, sono stati sparati piccoli dardi esplosivi che tenevano in posizione il gruppo riflettore, consentendo all’antenna di iniziare un processo chiamato “bloom”, ovvero il suo dispiegarsi grazie al rilascio della tensione accumulata nel suo telaio flessibile mentre era riposta come un ombrello. La successiva attivazione di motori e cavi ha poi portato l’antenna nella sua posizione finale di bloccaggio. Per riprodurre la superficie terrestre con una risoluzione di pixel di circa 10 metri di diametro, il riflettore è stato progettato con un diametro pari a quello di uno scuolabus. Utilizzando l’elaborazione SAR, il riflettore del NISAR simula un’antenna radar tradizionale che, per lo strumento in banda L della missione, dovrebbe essere lunga 19 chilometri per ottenere la stessa risoluzione.
“Il radar ad apertura sintetica, in linea di principio, funziona come l’obiettivo di una macchina fotografica, che focalizza la luce per creare un’immagine nitida. La dimensione dell’obiettivo, chiamata apertura, determina la nitidezza dell’immagine”, ha affermato Paul Rosen, scienziato del progetto NISAR al JPL. “Senza SAR, i radar spaziali potrebbero generare dati, ma la risoluzione sarebbe troppo approssimativa per essere utile. Con SAR, NISAR sarà in grado di generare immagini ad alta risoluzione. Utilizzando speciali tecniche interferometriche che confrontano le immagini nel tempo, NISAR consente a ricercatori e utenti di dati di creare filmati 3D dei cambiamenti che avvengono sulla superficie terrestre”.
Il satellite NISAR è il frutto di decenni di sviluppo di radar spaziali presso il JPL. A partire dagli anni ’70, il JPL ha gestito il primo satellite SAR per l’osservazione della Terra, Seasat, lanciato nel 1978, e Magellan, che ha utilizzato il SAR per mappare la superficie di Venere avvolta dalle nubi negli anni ’90.
Maggiori informazioni su NISAR
La missione NISAR è una partnership tra NASA e ISRO che abbraccia anni di collaborazione tecnica e programmatica. Il successo del lancio e del dispiegamento di NISAR si basa su una solida tradizione di cooperazione spaziale tra Stati Uniti e India. I dati prodotti dai due sistemi radar di NISAR, uno fornito dalla NASA e uno dall’ISRO, saranno una testimonianza di ciò che si può ottenere quando i paesi si uniscono attorno a una visione condivisa di innovazione e scoperta.
Il Centro Applicazioni Spaziali dell’ISRO ha fornito il SAR in banda S della missione. L’UR Rao Satellite Centre ha fornito il bus del veicolo spaziale. I servizi di lancio sono stati forniti dal Centro Spaziale Satish Dhawan. Dopo il lancio, le operazioni chiave, tra cui il dispiegamento del braccio e del riflettore dell’antenna radar, vengono eseguite e monitorate dal sistema globale di stazioni di terra dell’ISRO Telemetry, Tracking and Command Network.
Gestito dal Caltech di Pasadena, il JPL guida la componente statunitense del progetto. Oltre al SAR in banda L, al riflettore e al braccio, il JPL ha fornito anche il sottosistema di comunicazione ad alta velocità per i dati scientifici, un registratore di dati a stato solido e un sottosistema di dati del carico utile. Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il Near Space Network, che riceve i dati in banda L del NISAR.
Per saperne di più su NISAR, visita:
