美国国家航空航天局的新雷达将从空中监测火山和地震

2020年4月2日，美国国家航空航天局(美国国家航空航天局)宣布，通过美国国家航空航天局资助的一项研究，开发了一种新仪器，即立方体卫星地球科学成像雷达(CIRES)。这一新仪器将为未来发射小型卫星群铺平道路，这些卫星群专门用于监测火山活动、地震和地表变化及其影响。

一张详细描述陆地海拔随时间变化的全球地图可以帮助科学家准确定位地震和火山爆发之前、期间和之后的地面运动，并帮助识别洪水和地下水抽取的影响。CIRES可以帮助决策者和应急管理人员在危险事件发生后尽快获得观测结果，从而更好地为救灾做准备。

CIRES配备了S波段干涉合成孔径雷达。s波雷达可以穿透植被到达地面。CIRES在两个不同的时间从空间中大致相同的位置获得一个特定区域的两幅雷达图像，然后对这两幅图像进行处理，以确定它们之间的差异。由小型InSAR卫星组成的星座可以配合NISAR任务(NISAR是目前美国国家航空航天局研制的第一颗专用InSAR卫星)，许多小型卫星可以通过火山爆发、地震和山体滑坡等快速演化过程收集频繁的数据，从而为NISAR的系统全球数据提供补充。

在轨道上，一系列小型InSAR卫星可以俯瞰和记录地面变形的变化。火山在喷发前往往伴随着岩浆膨胀。虽然很难预测火山爆发的规模或需要多长时间，但科学家可以通过在2018夏威夷火山国家公园的卡劳亚火山测试新仪器，得出“这座火山开始扩张，它有很大概率爆发”的结论。

CIRES信号处理和实验设计的负责人表示，InSAR可以给人们一个广阔的覆盖范围，看到陨石坑的一部分相对于另一部分是如何变化的。通常，研究人员会在火山的特定部位放置有限数量的GPS传感器，以监控火山的任何运动，CIRES应该能够覆盖整个火山口。

CIRES项目于2015和15在SRI International启动。在美国国家航空航天局地球科学与技术办公室的资助下，该仪器的雷达电子硬件研制历时两年。然后又获得了为期三年的额外资金支持，用于准备太空雷达，通过飞机(包括机载和遥控飞机)演示成像能力，完成带有可在空中部署的天线的仪器。

本文转载请注明出处和作者:地球科学动态监测快报，2020年第09期，中国科学院兰州文献信息中心赵继东编译。