美国国家航空航天局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）的NISAR卫星已展开其破纪录的雷达天线，为监测全球冰川、森林和自然灾害铺平了道路。

其尖端双雷达系统将以令人难以置信的精细程度捕捉地球的变化，甚至可以穿透云层和植被。

巨型天线已在轨道上成功展开

NISAR（NASA-ISRO合成孔径雷达）卫星上直径39英尺（12米）的大型鼓形天线反射器已在低地球轨道成功展开。在展开之前，该反射器像一把伞一样折叠起来，等待30英尺（9米）长的支撑杆伸展并锁定到位。

7 月 30 日，印度空间研究组织 (ISRO) 从位于印度东南海岸的萨蒂什·达万航天中心发射了这一任务，该任务将对广泛的地球活动过程进行观测。NISAR 将监测冰盖和冰川的位移，探测由地震、火山和山体滑坡引起的陆地变形，并以精确到几分之一英寸的精度追踪森林和湿地的微妙变化。除了研究之外，这些数据还将为灾害响应、基础设施管理和农业等领域的决策者提供宝贵的指导。

2025年8月15日，美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的NISAR任务团队成员与印度同事合作，完成了卫星雷达天线反射器的部署。该反射器直径约39英尺（12米），可将NISAR两个雷达发出的微波脉冲导向地球，并接收回波信号。图片来源：NASA/JPL-Caltech

地球科学与防灾备灾的里程碑

“NISAR 反射器的成功部署标志着该卫星能力的一个重大里程碑，”美国国家航空航天局（NASA）华盛顿总部地球科学部主管凯伦·圣日耳曼表示。“从创新技术到研究和建模，再到提供科学信息以助力决策，NISAR 准备收集的数据将对全球社区和利益相关方如何改进基础设施、为自然灾害做准备和灾后恢复以及维护粮食安全产生重大影响。”

NISAR 也代表着雷达技术的一次飞跃。这将是首次有卫星搭载两种合成孔径雷达（SAR）。L 波段系统可以穿透云层和茂密的森林树冠，而 S 波段系统同样可以穿透云层，但对较轻的植被和雪中的水分尤其敏感。新部署的反射器对这两种仪器都至关重要，其成功展开是此次任务的一项关键成就。

经多年工程研发，新型天线打破纪录

“这是美国宇航局（National Aeronautics and Space Administration）任务中部署过的最大的天线反射器，我们当然渴望看到它能顺利部署。它是NISAR地球科学任务的关键部分，我们花了好几年时间来设计、开发和测试，才为这一重要时刻做好了准备，”美国宇航局位于加利福尼亚州南部的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）NISAR项目经理菲尔·巴雷拉（Phil Barela）说道，该实验室负责该任务美国部分的工作，并提供了NISAR上的两个雷达系统之一。“如今，我们已经发射成功，我们将集中精力对其进行微调，以便在今年晚秋时节开始提供开创性的科学成果。”

展开太空伞：绽放过程

反射器重约142磅（64公斤），由123根复合材料支撑杆构成的圆柱形框架和金属丝网格镀金层组成。8月9日，该卫星的伸缩臂开始从其主体部分向外伸展，一次伸展一个关节，大约4天后完全伸展到位。反射器组件安装在伸缩臂的末端。

随后，8月15日，固定反射器组件的小型爆炸塞被引爆，使天线开始了一个名为“展开”的过程——在天线像一个伞一样被收纳起来时，其柔性框架内储存的张力被释放，从而使得天线展开。随后，发动机和电缆被激活，将天线拉至最终锁定位置。

全球范围高分辨率地球成像

为了对地球表面进行成像，精细到约30英尺（10米）宽的像素，反射器的直径设计得与一辆校车一样长。利用合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）处理技术，NISAR的反射器模拟了传统雷达天线，对于该任务的L波段仪器来说，要达到同样的分辨率，传统雷达天线的长度需要达到12英里（19公里）。

“合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）的工作原理原则上与相机镜头相同，都是聚焦光线以形成清晰的图像。镜头的尺寸，即光圈，决定了图像的清晰度，”NISAR 项目喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）科学家保罗·罗森（Paul Rosen）表示。“如果没有合成孔径雷达 (SAR)，星载雷达也可以生成数据，但分辨率将过于粗糙，没有实用价值。有了合成孔径雷达，NISAR 将能够生成高分辨率图像。NISAR 采用特殊的干涉测量技术，对图像进行时间对比，使研究人员和数据用户能够制作地球表面变化情况的3D电影。”

NISAR卫星是喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）数十年空间雷达研发成果的集大成者。从20世纪70年代开始，喷气推进实验室管理了第一颗地球观测合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar）卫星——海洋卫星（Seasat），该卫星于1978年发射升空；此外还管理了麦哲伦号金星探测器（Magellan），该探测器于20世纪90年代利用合成孔径雷达绘制了被云层笼罩的金星表面地图。

关于NISAR的更多信息

美国国家航空航天局-印度空间研究组织合成孔径雷达（NISAR）任务是里程碑式的地球观测卫星，也是美印两国多年紧密合作的成果。NISAR于印度萨蒂什·达万航天中心发射升空，是美印有史以来最大的联合地球科学项目，旨在以前所未有的精确度监测地球的动态系统。

NISAR的核心搭载了两个先进的雷达系统——美国国家航空航天局的L波段合成孔径雷达和印度空间研究组织的S波段合成孔径雷达，这两个雷达系统协同工作，以追踪冰盖运动、地震和火山引发的陆地变形以及生态系统的细微变化。该航天器本身由印度空间研究组织的乌尔·拉奥卫星中心建造，S波段雷达由印度空间研究组织的空间应用中心提供。美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）由加州理工学院管理，负责提供L波段雷达、天线反射器、天线伸杆、高速通信系统以及有效载荷数据子系统。

NISAR的旅程并未随着发射结束：印度空间研究组织的遥测、跟踪和指挥网络正在监督轨道上的关键部署操作，而美国国家航空航天局的戈达德太空飞行中心则运行着近地空间网络以接收卫星的科学数据。这些合作共同彰显了此次任务的合作与创新精神，为开创性科学的发展奠定了基础，这将加深人类对快速变化星球的理解。

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