美印两国联合发射NISAR：全球首颗L/S波段集成式SAR地球观测卫星

2025年7月30日，由美国国家航空航天局（NASA）与印度空间研究组织（ISRO）联合开发的NISAR（NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar）卫星计划从印度东南沿海的萨蒂什·达万航天中心发射。这一任务是美印两国在地球观测领域迄今最为复杂和系统化的合作项目，也是首次实现L波段与S波段合成孔径雷达协同工作的对地遥感平台。

面向地表动态监测的双频SAR系统

NISAR是一颗太阳同步轨道卫星，轨道高度约747公里，观测周期为12天，计划在任务期内（初步为3年）对全球所有陆地与冰盖区域进行系统性覆盖。其最大技术亮点在于配置了两套主频段不同、工作机制协调的SAR载荷：

· L波段SAR：由NASA喷气推进实验室（JPL）开发，波长24厘米，穿透力强，适合监测植被、冰盖、冻土和地表形变等；

· S波段SAR：由ISRO空间应用中心研制，波长10厘米，对地表粗糙度、湿度和农作物状态敏感，适合用于农业、基础设施分析等应用。

两套系统均通过一个直径12米的可展开碳纤维抛物面天线进行信号收发。这种双频雷达集成架构此前在单一民用遥感卫星中尚无先例，标志着多频段雷达集成与互补观测技术的工程落地。

高通量、分布式、开放共享

NISAR预计将生成高达80 TB/日的原始与下行数据，显著超过以往NASA或ISRO地球观测卫星的数据通量。任务采用模块化的数据处理和分发体系，分工如下：

· NASA/JPL 负责L波段数据的接收、存储与云端分发；

· ISRO国家遥感中心（NRSC） 负责S波段数据处理与服务；

· 数据将通过NASA的Near Space Network和ISRO的数据网关分别对公众、科研和政府用户开放。

NISAR的开放获取策略将为政府、学术机构与商业遥感企业提供连续、高精度、跨频段的多用途遥感数据，为“数据即服务（DaaS）”模式提供高价值原始支撑。

关键应用领域与场景

NISAR观测产品的时空分辨率、覆盖范围和多波段特性决定了其具备广泛的行业适用性，主要包括：

· 地表形变与灾害风险预警

通过干涉SAR（InSAR）技术，NISAR将实现对断层活动、地震震源区锁固特征、火山隆起及潜在滑坡区域的厘米级形变监测。连续数据有助于建立地震危险性模型和滑坡早期识别系统。

· 农业与生态监测

S波段SAR适于分析农作物生长状态、湿度变化和种植模式，结合L波段穿透能力，可实现对森林冠层结构、湿地演化和生物量估算的长期监测，对碳通量和生态系统评估具有实用价值。

· 基础设施稳定性评估

NISAR将支持对大型水利、能源和交通设施周边地表沉降的周期性分析，帮助管理单位识别结构性风险，提升运营安全与工程预警能力。

· 冰冻圈与极地研究

L波段雷达的高穿透能力将为南极、格陵兰等地区的冰盖形变、冰川运动及冻土动态监测提供连续、可量化的数据输入，为气候模型提供观测约束。

标准互通与系统集成的多边范式

NISAR是一个典型的多国联合卫星任务，其成功集成离不开NASA与ISRO在标准接口、总线兼容性和地面支持方面的深度协调：

· 卫星平台采用ISRO I3K系列经改进平台，适配双雷达高功率负载；

· 系统集成与环境测试在印度完成，NASA与ISRO团队联合部署；

· 发射任务由ISRO提供运载能力，地面控制由ISRO TCN网络管理。

工程架构表明，NISAR已达到联合任务在结构、电子、热控、数据链路和运营模式的系统级兼容标准，具备良好的可复制性和参考价值。

NISAR不仅是一颗具备高技术成熟度的地球观测卫星，更是面向全球环境监测、灾害应对与生态治理的数据基础设施。它所代表的不仅是美国与印度在航天领域的深度协同，也是对下一阶段遥感技术开放性、系统性、产业化趋势的明确预演。对关注商业航天高端应用的业界人士而言，NISAR的部署值得持续跟踪并深入评估其对全球遥感市场格局的潜在影响。

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