利用本土技术开发并发射升空的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统,其技术验证已成功完成。
据KAIST(韩国科学技术院)25日消息,合成孔径雷达于2023年5月25日搭载在“世界号”第三次发射的下一代小型卫星2号上。下一代小型卫星2号的核心任务是对国产合成孔径雷达进行技术验证并开展全天候地球观测,过去2年间一直执行相关任务。
合成孔径雷达系统由KAIST宇宙研究院首次在国内完成设计、制造以及地面试验和评估,实现国产化,并在空间轨道上顺利完成技术验证。
卫星发射后,下一代小型卫星2号平均每天执行3至4次成像任务,同时开展功能检查和技术验证。在此过程中,已完成1200次以上的地球观测。KAIST表示,即便在卫星设计寿命已过的当前阶段,合成孔径雷达的性能仍然良好,观测任务依旧稳定持续。
KAIST宇宙研究院开发的合成孔径雷达是一种利用电磁波的主动式传感器,具备不受昼夜与气象条件影响、可获取全天候影像的优势。即使在漆黑的夜晚,或多云、多雨等复杂气象环境下也能进行观测,这一点对于常有降雨和云层的朝鲜半岛等地区开展常态化监测尤为有用。
特别是合成孔径雷达系统搭载在100公斤级小型卫星(下一代小型卫星2号)上并圆满完成观测任务,这一点在获取空间用合成孔径雷达系统的小型化、轻量化技术以及提升国内卫星技术竞争力方面具有重要意义。
自去年3月起,KAIST宇宙研究院还与极地研究所、国立公园研究院合作,利用合成孔径雷达系统优先拍摄北极冰圈变化分析和森林区域变化探测的重点区域。对北极海冰重点区域进行重复观测后,极地研究所远程探测冰圈信息中心基于观测结果开展时间序列分析,精细追踪气候变化导致的海冰面积及结构变化。
近期,极地研究所还通过融合下一代小型卫星2号与欧洲航天局(European Space Agency,ESA)“哨兵-1号”(Sentinel-1)的观测数据,捕捉到2021年至2025年间加拿大米尔恩(Milne)冰棚(Ice Shelf,指从陆地流出的冰川延伸至海上后漂浮在海面上的巨大冰层)后方湖泊面积增加了15平方公里的事实。研究认为,这一现象是显示北极气候变化正在加速的重要信号。
极地研究所远程探测冰圈信息中心主任 Kim Hyeoncheol 表示:“本次研究结果是表明北极冰棚在气候变化面前何其脆弱的重要证据。今后我们将继续利用下一代小型卫星2号的合成孔径雷达开展持续观测与分析,以此预测北极环境变化,并进一步加强国际合作。”
KAIST宇宙研究院还与国立公园研究院气候变化研究中心合作,使下一代小型卫星2号的影像资料可用于研究气候变化引发的物候变化探测、高山针叶林枯死以及山体滑坡等森林生态系统变化的监测。
此外,研究团队还利用卫星影像分析森林地区碳储量的空间分布,并与现场实测数据进行对比,以提高分析精度。
合成孔径雷达不仅不受光照和天气影响,即便发生森林火灾时,也能穿透火焰和烟雾进行观测。由于可作为定期监视大面积保护区的有效工具,因此有望在今后森林保护政策的制定中发挥作用。
KAIST校长 Lee Kwanghyung 表示:“下一代小型卫星2号是KAIST所拥有的空间技术实力与研究团队创新能力的集大成之作。过去2年的成果,我认为是展示KAIST在未来空间技术人才培养和研究开发方面巨大潜力的一声信号枪。”
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