U značajnom koraku za globalno promatranje Zemlje, sedamnaest dana nakon lansiranja satelita NISAR iz jugoistočne Indije, ključni znanstveni hardver uspješno se razvio u orbiti. Riječ je o divovskom reflektoru antene, promjera impresivnih 12 metara, koji je dio misije NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar), zajedničkog pothvata američke svemirske agencije NASA i Indijske organizacije za istraživanje svemira (ISRO).

Ovaj bubnjasti reflektor, koji je do sada bio pažljivo spremljen poput kišobrana, uspješno se rasklopio u niskoj Zemljinoj orbiti nakon što je 9-metarska potporna grana, na kojoj je montiran, postavljena i fiksirana. Lansiran 30. srpnja s indijskog svemirskog centra Satish Dhawan na jugoistočnoj obali Indije, satelit NISAR predstavlja revolucionarni alat za praćenje niza vitalnih geofizičkih i ekoloških promjena na našem planetu. Njegova primarna zadaća uključuje precizno mjerenje kretanja ledenih ploča i glečera, deformacija kopna uzrokovanih potresima, vulkanskim aktivnostima i klizištima, te promjena u šumskim i močvarnim ekosustavima, s preciznošću do djelića centimetra. Podaci koje će prikupljati bit će od neprocjenjive važnosti za donositelje odluka u raznim sektorima, od odgovora na prirodne katastrofe i praćenja infrastrukture do poljoprivrede i upravljanja resursima.

Karen St. Germain, direktorica Odjela za znanost o Zemlji u sjedištu NASA-e u Washingtonu, istaknula je važnost ovog postignuća. "Uspješno postavljanje NISAR-ovog reflektora označava značajnu prekretnicu u sposobnostima satelita. Od inovativne tehnologije do istraživanja i modeliranja, pa sve do pružanja znanstvenih podataka koji pomažu u donošenju odluka, podaci koje će NISAR prikupiti imat će veliki utjecaj na to kako globalne zajednice i dionici poboljšavaju infrastrukturu, pripremaju se i oporavljaju od prirodnih katastrofa te održavaju sigurnost hrane," izjavila je St. Germain.

Tehnološko čudo u orbiti: Kako funkcionira NISAR-ov radar

Tim misije NISAR u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon (JPL), u suradnji s kolegama u Indiji, izveo je postavljanje reflektora satelitske radarske antene 15. kolovoza 2025. Ovaj reflektor, promjera oko 12 metara, ključan je za usmjeravanje mikrovalnih impulsa iz NISAR-ova dva radara prema Zemlji i primanje povratnih signala. Misija nosi najsofisticiranije radarske sustave ikada lansirane kao dio NASA-ine misije, predstavljajući značajan iskorak u tehnologiji promatranja Zemlje.

Po prvi put, satelit kombinira dva sustava sintetičkog apertur radara (SAR): L-pojasni sustav i S-pojasni sustav. L-pojasni sustav, s dužim valnim duljinama, ima sposobnost prodiranja kroz oblake i gustu šumsku krošnju, što ga čini idealnim za praćenje promjena u vegetaciji, biomasi šuma i debljini leda. S druge strane, S-pojasni sustav, iako također prodire kroz oblake, osjetljiviji je na laganu vegetaciju i vlagu u snijegu, pružajući detaljnije informacije o površinskim promjenama i vlažnosti tla. Reflektor igra ključnu ulogu za oba sustava, zbog čega je njegovo uspješno postavljanje tako značajna prekretnica za cijelu misiju.

Phil Barela, voditelj projekta NISAR u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon u Južnoj Kaliforniji, koji je upravljao američkim dijelom misije i osigurao jedan od dva radarska sustava na NISAR-u, naglasio je složenost i važnost ovog postignuća. "Ovo je najveći antenski reflektor ikada postavljen za NASA-inu misiju, i naravno da smo željno iščekivali da postavljanje prođe dobro. To je kritičan dio NISAR-ove misije znanosti o Zemlji i trebalo je godine za dizajniranje, razvoj i testiranje kako bi bio spreman za ovaj veliki dan," rekao je Barela. "Sada kada smo lansirali, fokusiramo se na njegovo fino podešavanje kako bismo počeli isporučivati transformativne znanstvene podatke do kasne jeseni ove godine."

Proces "cvjetanja" antene: Inženjerski podvig

Proces postavljanja reflektora, nazvan "cvjetanje" (bloom), predstavljao je izniman inženjerski podvig. Reflektor, težak oko 64 kilograma, sastoji se od cilindričnog okvira izrađenog od 123 kompozitne potporne šipke i pozlaćene žičane mreže. Dana 9. kolovoza, satelitska grana, koja je bila čvrsto pričvršćena uz glavno tijelo satelita, počela se rasklapati zglob po zglob, sve dok se otprilike četiri dana kasnije nije potpuno izdužila. Sklop reflektora montiran je na kraju te grane.

Zatim, 15. kolovoza, aktivirani su mali eksplozivni vijci koji su držali sklop reflektora na mjestu, omogućujući anteni da započne proces "cvjetanja" – njezino rasklapanje oslobađanjem napetosti pohranjene u njezinom fleksibilnom okviru dok je bila spremljena poput kišobrana. Naknadna aktivacija motora i kabela zatim je povukla antenu u njezin konačni, fiksirani položaj. Timovi NISAR-a u JPL-u, zajedno s kolegama u ISRO-ovim postrojenjima u Indiji, nadzirali su cijeli proces. Reflektor se rasklopio s početnih 0,6 metara u spremljenoj konfiguraciji na svoju punu veličinu od 12 metara u samo 37 minuta, što je svjedočanstvo preciznosti i pouzdanosti inženjerskog dizajna.

Za snimanje Zemljine površine s rezolucijom piksela od oko 10 metara, reflektor je dizajniran s promjerom otprilike jednakim duljini školskog autobusa. Korištenjem SAR obrade, NISAR-ov reflektor simulira tradicionalnu radarsku antenu koja bi za L-pojasni instrument misije morala biti dugačka 19 kilometara kako bi postigla istu rezoluciju. Ova tehnika omogućuje postizanje iznimno visoke rezolucije s relativno malom fizičkom antenom u svemiru.

Sintetički apertur radar (SAR): Prozor u promjene Zemlje

Paul Rosen, znanstvenik projekta NISAR u JPL-u, objasnio je princip rada sintetičkog apertur radara. "Sintetički apertur radar, u principu, radi poput leće kamere, koja fokusira svjetlost kako bi stvorila oštru sliku. Veličina leće, nazvana aperturom, određuje oštrinu slike," rekao je Rosen. "Bez SAR-a, svemirski radari mogli bi generirati podatke, ali bi rezolucija bila pregruba da bi bila korisna. Sa SAR-om, NISAR će moći generirati slike visoke rezolucije. Koristeći posebne interferometrijske tehnike koje uspoređuju slike tijekom vremena, NISAR omogućuje istraživačima i korisnicima podataka stvaranje 3D 'filmova' promjena koje se događaju na Zemljinoj površini."

Ova sposobnost praćenja suptilnih promjena u tri dimenzije ključna je za razumijevanje složenih geoloških procesa. Na primjer, NISAR će moći detektirati milimetarske pomake tla prije i poslije potresa, pratiti deformacije vulkanskih kupola koje mogu ukazivati na nadolazeće erupcije, te mapirati klizišta i slijeganje tla uzrokovano crpljenjem podzemnih voda ili otapanjem permafrosta. Takvi podaci su neprocjenjivi za procjenu rizika i planiranje mjera zaštite.

Osim geoloških primjena, NISAR će pružiti neviđene uvide u globalni ciklus vode i ugljika. Praćenjem promjena u biomasi šuma, satelit će pomoći u procjeni skladištenja ugljika i utjecaja krčenja šuma. Mjerenjem vlage u tlu i promjena u močvarnim područjima, doprinijet će boljem razumijevanju hidroloških procesa i utjecaja klimatskih promjena na vodne resurse. Njegova sposobnost prodiranja kroz oblake i vegetaciju osigurava kontinuirano prikupljanje podataka, bez obzira na vremenske uvjete, što je ključno za praćenje dinamičnih procesa.

Desetljeća razvoja i međunarodna suradnja

Satelit NISAR predstavlja kulminaciju desetljeća razvoja svemirskih radarskih sustava u JPL-u. Počevši od 1970-ih, JPL je upravljao prvim SAR satelitom za promatranje Zemlje, Seasatom, lansiranim 1978. godine, kao i misijom Magellan, koja je koristila SAR za mapiranje površine Venere prekrivene oblacima 1990-ih. Ova bogata povijest i iskustvo u razvoju radarske tehnologije u svemiru postavili su temelje za ambicioznu misiju NISAR.

Misija NISAR je partnerstvo između NASA-e i ISRO-a koje obuhvaća godine tehničke i programske suradnje. Uspješno lansiranje i postavljanje NISAR-a nadograđuje se na snažno nasljeđe suradnje između Sjedinjenih Država i Indije u svemiru. Podaci koje će proizvesti NISAR-ova dva radarska sustava, od kojih je jedan osigurala NASA, a drugi ISRO, bit će svjedočanstvo onoga što se može postići kada se zemlje ujedine oko zajedničke vizije inovacija i otkrića. Ova suradnja nije samo tehnički impresivna, već i diplomatski značajna, pokazujući kako znanstvena istraživanja mogu premostiti granice i potaknuti globalnu suradnju za dobrobit cijelog čovječanstva.

ISRO-ov Centar za svemirske primjene (Space Applications Centre) osigurao je S-pojasni SAR misije, dok je Satelitski centar U R Rao (U R Rao Satellite Centre) osigurao satelitsku platformu. Usluge lansiranja pružene su putem Svemirskog centra Satish Dhawan. Nakon lansiranja, ključne operacije, uključujući postavljanje grane i reflektora radarske antene, izvode se i nadziru putem globalnog sustava zemaljskih stanica ISRO-ove mreže za telemetriju, praćenje i zapovijedanje (Telemetry, Tracking and Command Network).

JPL, kojim upravlja Caltech u Pasadeni, vodi američku komponentu projekta. Osim L-pojasnog SAR-a, reflektora i grane, JPL je također osigurao podsustav za brzu komunikaciju znanstvenih podataka, snimač podataka u čvrstom stanju i podsustav podataka korisnog tereta. NASA-in Goddard Space Flight Center u Greenbeltu, Maryland, upravlja mrežom Near Space Network, koja prima NISAR-ove L-pojasne podatke. Ova podjela odgovornosti i stručnosti između dviju vodećih svemirskih agencija osigurava robusnost i uspjeh misije, obećavajući obilje novih podataka koji će nam pomoći da bolje razumijemo i zaštitimo naš planet.

Očekuje se da će NISAR-ovi podaci imati širok spektar primjena. U području katastrofa, omogućit će brzu procjenu štete nakon potresa, poplava i vulkanskih erupcija, pomažući humanitarnim naporima i planiranju obnove. Za infrastrukturu, moći će detektirati suptilna slijeganja mostova, brana i cjevovoda, omogućujući preventivno održavanje i izbjegavanje katastrofa. U poljoprivredi, podaci o vlažnosti tla i zdravlju usjeva pomoći će poljoprivrednicima u optimizaciji navodnjavanja i gnojidbe, povećavajući prinose i smanjujući rasipanje resursa. Konačno, NISAR će biti ključan alat u globalnim naporima za praćenje i ublažavanje klimatskih promjena, pružajući precizne podatke o promjenama u ledenjacima, razini mora i ekosustavima koji su vitalni za modeliranje budućih scenarija i razvoj strategija prilagodbe.