بعد قمر NISAR الصناعي، الذي تم تطويره بالتعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الهندية ISRO، بمثابة خطوة هائلة في مجال مراقبة حركة سطح الأرض. القمر الصناعي الذي يُختصر اسمه إلى NISAR (رادار الاستشعار عن بُعد ذو الفتحة التركيبية) سيحدث ثورة في فهمنا للتحركات الدقيقة التي تحدث على سطح كوكب الأرض.

القمر الصناعي سيقوم بمسح كوكب الأرض بشكل دوري، مما سيمكن العلماء من تتبع التحركات الدقيقة في الأرض والجليد، ويساعد على تحسين التنبؤات الخاصة بالزلازل والانفجارات البركانية، ومراقبة استقرار البنية التحتية بطريقة لم تكن ممكنة من قبل. كل ذلك سيؤدي إلى توفير الوقت والموارد بشكل كبير في إدارة الكوارث.

مراقبة تحركات الأرض

سطح الأرض في حالة حركة دائمة، حتى وإن لم نلحظ ذلك في أغلب الأحيان. على مدى سنوات، استخدم العلماء الأقمار الصناعية والأدوات الأرضية لمراقبة التحركات المرتبطة بالزلازل والبراكين والانزلاقات الأرضية والأحداث الجيولوجية الأخرى. الآن، مع إطلاق قمر NISAR، يطمح العلماء إلى توسيع فهمهم لهذه التحولات.

تتمثل مهمة NISAR في مراقبة تحركات معظم سطح الأرض من الأراضي الجافة والمغطاة بالجليد، مرتين كل 12 يومًا. هذه الوتيرة العالية في جمع البيانات ستمنح العلماء صورة أشمل حول كيفية تغير سطح الأرض بمرور الوقت. كما تقول كاثلين جونز، المسؤولة عن تطبيقات NISAR في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: "هذه الملاحظات المنتظمة تسمح لنا بمراقبة كيفية تحرك سطح الأرض عبر معظم كوكبنا."

تكنولوجيا الرادار المتقدمة

يستعد القمر الصناعي NISAR لإطلاقه في أوائل عام 2025 من الهند. ويتميز بقدرته على اكتشاف الحركات الدقيقة على سطح الأرض تصل إلى أجزاء من البوصة. القمر الصناعي سيقوم أيضاً بمراقبة تحركات الألواح الجليدية والأنهار الجليدية والثلوج البحرية، بالإضافة إلى تتبع التغيرات في الغطاء النباتي.

يعود السبب في هذه الدقة الكبيرة إلى زوج من الأدوات الرادارية التي تعمل على طول أطوال موجية طويلة: نظام L-band الذي طورته وكالة ناسا، ونظام S-band الذي طورته وكالة ISRO. يتميز القمر الصناعي NISAR بكونه أول قمر صناعي يحمل كلا النظامين، ويمكنه جمع البيانات ليلاً ونهارًا، حتى من خلال السحب التي قد تعيق الأدوات البصرية. كما أن النظام L-band قادر على اختراق الغطاء النباتي الكثيف لقياس حركة الأرض، مما يجعله ذا فائدة كبيرة في المناطق التي يحيط بها الغطاء النباتي الكثيف، مثل المناطق المحيطة بالبراكين أو الفوالق.

تحسين التنبؤات بالزلازل والانفجارات البركانية

على الرغم من أن القمر الصناعي NISAR لن يكون قادرا على التنبؤ بتوقيت حدوث الزلازل، إلا أنه سيساعد في تحديد المناطق الأكثر عرضة لحدوث الزلازل الكبيرة. يقول مارك سيمونز، المسؤول عن علوم الأرض الصلبة في الولايات المتحدة للمهمة في كالتيك: "بيانات القمر الصناعي ستوفر لنا رؤى حول الأجزاء التي تتحرك ببطء دون أن تنتج زلازل، وأي الأجزاء قد تنزلق فجأة."

في المناطق ذات المراقبة الجيدة مثل كاليفورنيا، سيتمكن الباحثون من التركيز على مناطق معينة قد تشهد زلزالا في المستقبل. أما في المناطق التي لا يتم مراقبتها بشكل جيد، فإن بيانات NISAR قد تكشف عن مناطق جديدة معرضة للزلازل. كما أن البيانات التي سيوفرها القمر الصناعي ستكون مفيدة في فهم ما حدث في الفوالق التي تعرضت للانزلاق أثناء وقوع الزلازل.

بالنسبة للباحثين في مجال البراكين، سيكون القمر الصناعي NISAR أداة هامة لرصد تحركات الأرض التي قد تكون مؤشرات لانفجارات بركانية وشيكة. فعندما يتحرك الماجما تحت سطح الأرض، قد تحدث تغيرات في شكل الأرض، مثل الانتفاخ أو الانخفاض.

المراقبة المستمرة للبنية التحتية

يعد استخدام NISAR لمراقبة البنية التحتية مثل السدود والقنوات والـlevees (السواتر الترابية) من أبرز تطبيقات القمر الصناعي. إذ سيتيح القمر الصناعي جمع قياسات مستمرة على مدار سنوات، مما يساعد في تحديد الحالة الطبيعية لهذه الهياكل. عندما يحدث أي تغيير، سيكون من الممكن تحديد المناطق التي تحتاج إلى فحص دقيق.

تعد هذه البيانات ذات قيمة خاصة في حالة حدوث كارثة طبيعية مثل الزلازل. على سبيل المثال، في حال وقوع زلزال كبير في منطقة سان فرانسيسكو، قد يحدث التحلل (حيث تفقد الرواسب غير المستقرة استقرارها بسبب الاهتزازات العنيفة) مما يشكل تهديدًا للسدود والسواتر الترابية.

المزيد حول NISAR

يعد NISAR مشروعا مشتركا رائدا بين وكالة ناسا ووكالة ISRO، وهو أول مشروع مشترك بين الوكالتين في مجال الأجهزة الفضائية. يهدف المشروع إلى مراقبة تحركات سطح الأرض بدقة غير مسبوقة، مع دمج الخبرات من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ومركز الأقمار الصناعية التابع لـ ISRO. سيساهم القمر الصناعي NISAR في تعزيز فهمنا للتغيرات الطبيعية والبشرية على سطح الأرض، مما سيعزز قدرتنا على مراقبة الكوكب بكفاءة أكبر.