'第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米'

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第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

火星、月球等太陽系內天體地表下10米處(大約三層樓高)到底是什麼情形,NASA已經準備好新的合成孔徑雷達來挖掘這些地下信息。由於火星、月球的表面幾乎無法適合我們已知的生命生存,那麼科學家推測,在地下10米處輻射會大大降低,並且能夠找到潛在的生命。SESAR太空探索合成孔徑雷達能夠收集到行星、衛星和其他小天體上的冰層、熔岩流、洞穴等地貌,還有地下河流通道的圖像,火星上就有地下熔岩通道,單位能精確到米。雖然NASA的探測器也能夠探測到天體內部數十、上百公里的結構,但對於近地面層的調查仍然是個空白。目前能夠做大這一切的就是合成孔徑雷達,是唯一可以在穿透地面的同時還能提供高分辨率圖像的遙感技術。

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第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

火星、月球等太陽系內天體地表下10米處(大約三層樓高)到底是什麼情形,NASA已經準備好新的合成孔徑雷達來挖掘這些地下信息。由於火星、月球的表面幾乎無法適合我們已知的生命生存,那麼科學家推測,在地下10米處輻射會大大降低,並且能夠找到潛在的生命。SESAR太空探索合成孔徑雷達能夠收集到行星、衛星和其他小天體上的冰層、熔岩流、洞穴等地貌,還有地下河流通道的圖像,火星上就有地下熔岩通道,單位能精確到米。雖然NASA的探測器也能夠探測到天體內部數十、上百公里的結構,但對於近地面層的調查仍然是個空白。目前能夠做大這一切的就是合成孔徑雷達,是唯一可以在穿透地面的同時還能提供高分辨率圖像的遙感技術。

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第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

火星、月球等太陽系內天體地表下10米處(大約三層樓高)到底是什麼情形,NASA已經準備好新的合成孔徑雷達來挖掘這些地下信息。由於火星、月球的表面幾乎無法適合我們已知的生命生存,那麼科學家推測,在地下10米處輻射會大大降低,並且能夠找到潛在的生命。SESAR太空探索合成孔徑雷達能夠收集到行星、衛星和其他小天體上的冰層、熔岩流、洞穴等地貌,還有地下河流通道的圖像,火星上就有地下熔岩通道,單位能精確到米。雖然NASA的探測器也能夠探測到天體內部數十、上百公里的結構,但對於近地面層的調查仍然是個空白。目前能夠做大這一切的就是合成孔徑雷達,是唯一可以在穿透地面的同時還能提供高分辨率圖像的遙感技術。

第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

利用這些雷達數據,科學家們可以更深入地瞭解這些天體的火山活動、隕石坑和河流活動以及其他地質過程。他們可以確定地表風化層(即灰塵、土壤、岩石碎片和其他物質組成的地層)是如何隨著時間的推移而形成的。他們還可以定位可能適宜生存的地區,尋找緊急情況下宇航員的避難所,以及測量冰層或潛在水源的深度和大小程度。在NASA的MatISSE計劃資助下,科學家在戈達德的電磁消聲室(可以模擬太空條件)中進行測試。該技術基於十年前製造的L波段數字波束形成合成孔徑雷達(DBSAR )設計而成,而L波段是一種用於飛機監視、電信和地球遙感的微波頻段。

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火星、月球等太陽系內天體地表下10米處(大約三層樓高)到底是什麼情形,NASA已經準備好新的合成孔徑雷達來挖掘這些地下信息。由於火星、月球的表面幾乎無法適合我們已知的生命生存,那麼科學家推測,在地下10米處輻射會大大降低,並且能夠找到潛在的生命。SESAR太空探索合成孔徑雷達能夠收集到行星、衛星和其他小天體上的冰層、熔岩流、洞穴等地貌,還有地下河流通道的圖像,火星上就有地下熔岩通道,單位能精確到米。雖然NASA的探測器也能夠探測到天體內部數十、上百公里的結構,但對於近地面層的調查仍然是個空白。目前能夠做大這一切的就是合成孔徑雷達,是唯一可以在穿透地面的同時還能提供高分辨率圖像的遙感技術。

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利用這些雷達數據,科學家們可以更深入地瞭解這些天體的火山活動、隕石坑和河流活動以及其他地質過程。他們可以確定地表風化層(即灰塵、土壤、岩石碎片和其他物質組成的地層)是如何隨著時間的推移而形成的。他們還可以定位可能適宜生存的地區,尋找緊急情況下宇航員的避難所,以及測量冰層或潛在水源的深度和大小程度。在NASA的MatISSE計劃資助下,科學家在戈達德的電磁消聲室(可以模擬太空條件)中進行測試。該技術基於十年前製造的L波段數字波束形成合成孔徑雷達(DBSAR )設計而成,而L波段是一種用於飛機監視、電信和地球遙感的微波頻段。

第一個非地球生命就在地下10米?雷達已備好,還能精確到米

DBSAR首次證明了它同時合成多個瞄準朝下的L波段雷達波束,然後根據從龐大的地表區域傳回的信號繪製二維高分辨率圖像的能力。在其開發之前,傳統的合成孔徑雷達系統只能沿著飛行軌跡一側的窄線束收集高分辨率數據。為了使技術更進一步,科學家採用了同樣的一般方法,將系統調到p波段,這是一種用於穿透森林樹蔭和測量生物量的低頻波段。2013年,EcoSAR在P-3飛機上首次飛行,獲得了生物量的二維和三維測量的前所未有的準度。

像EcoSAR一樣,SESAR也會在p波段運行,也可以穿透厚達幾米的建築。有了研究和開發資金,研究團隊創造了一個更有效地引導天線的子系統,這個子系統必須大到可以捕獲p波段信號。在測試中,與傳統的導向技術相比,該子系統的功耗降低了5倍。

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火星、月球等太陽系內天體地表下10米處(大約三層樓高)到底是什麼情形,NASA已經準備好新的合成孔徑雷達來挖掘這些地下信息。由於火星、月球的表面幾乎無法適合我們已知的生命生存,那麼科學家推測,在地下10米處輻射會大大降低,並且能夠找到潛在的生命。SESAR太空探索合成孔徑雷達能夠收集到行星、衛星和其他小天體上的冰層、熔岩流、洞穴等地貌,還有地下河流通道的圖像,火星上就有地下熔岩通道,單位能精確到米。雖然NASA的探測器也能夠探測到天體內部數十、上百公里的結構,但對於近地面層的調查仍然是個空白。目前能夠做大這一切的就是合成孔徑雷達,是唯一可以在穿透地面的同時還能提供高分辨率圖像的遙感技術。

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利用這些雷達數據,科學家們可以更深入地瞭解這些天體的火山活動、隕石坑和河流活動以及其他地質過程。他們可以確定地表風化層(即灰塵、土壤、岩石碎片和其他物質組成的地層)是如何隨著時間的推移而形成的。他們還可以定位可能適宜生存的地區,尋找緊急情況下宇航員的避難所,以及測量冰層或潛在水源的深度和大小程度。在NASA的MatISSE計劃資助下,科學家在戈達德的電磁消聲室(可以模擬太空條件)中進行測試。該技術基於十年前製造的L波段數字波束形成合成孔徑雷達(DBSAR )設計而成,而L波段是一種用於飛機監視、電信和地球遙感的微波頻段。

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DBSAR首次證明了它同時合成多個瞄準朝下的L波段雷達波束,然後根據從龐大的地表區域傳回的信號繪製二維高分辨率圖像的能力。在其開發之前,傳統的合成孔徑雷達系統只能沿著飛行軌跡一側的窄線束收集高分辨率數據。為了使技術更進一步,科學家採用了同樣的一般方法,將系統調到p波段,這是一種用於穿透森林樹蔭和測量生物量的低頻波段。2013年,EcoSAR在P-3飛機上首次飛行,獲得了生物量的二維和三維測量的前所未有的準度。

像EcoSAR一樣,SESAR也會在p波段運行,也可以穿透厚達幾米的建築。有了研究和開發資金,研究團隊創造了一個更有效地引導天線的子系統,這個子系統必須大到可以捕獲p波段信號。在測試中,與傳統的導向技術相比,該子系統的功耗降低了5倍。

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由於天線必須得很大,因此會非常重。為了減輕它的重量,團隊用輕質、結構堅固的材料建造了天線陣。2019年3月在戈達德電磁消聲室它也一同成功測試。有了新的資金,團隊將進一步完善儀器,目標是將功耗減少10倍。這樣一來該儀器有望在火星、月球探測器上安裝,對錶面下方10米處生物量進行探測,如果那兒有生命,我們就會找到它們。

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