¿Por qué la antena dual de Cryosat puede "discernir mejor las pendientes pronunciadas" del hielo antártico que Sentinel-3?

El cambio climático de la BBC : el arreglo satelital salvaguarda los datos antárticos explica que se han abordado los problemas anteriores de falta de datos cerca de las costas, y aunque los científicos tienen esperanzas, existe una preocupación persistente:

Los datos de Sentinel-3 aún necesitan trabajo donde el terreno tiene una pendiente pronunciada, en los bordes de la Antártida y a lo largo de su península, pero en su primer mapa de elevación del continente, el satélite captura las áreas clave de pérdida de masa en la capa de hielo occidental.

"Alrededor de Pine Island y Thwaites, está detectando claramente las principales señales de desequilibrio dinámico. Estos son los puntos críticos de adelgazamiento. Entonces, está viendo las cosas importantes", dijo el Dr. McMillan.

"La península siempre ha sido difícil para los altímetros de radar, solo por el tamaño de la huella del radar en comparación con el tamaño de los glaciares. Pero creo que esto es algo que evolucionará.

"Es fácil olvidar que la misión Sentinel-3 es nueva y es probable que a medida que más personas trabajen en sus datos con nuevos enfoques, será posible extraer más información".

Luego, el artículo explica la superioridad del altímetro de radar Cryosat para estas áreas, especialmente:

La pregunta para la Unión Europea y su socio técnico, la Agencia Espacial Europea, es si podrían hacerlo aún mejor.

La nave espacial Cryosat, como su nombre indica, es un satélite especializado en el seguimiento del hielo. Fue un experimento con tecnología de antena dual que supera a todos los demás altímetros de radar en esos lugares montañosos difíciles de detectar.

[...]

"El procesamiento en tierra se puede actualizar después del lanzamiento, pero no el altímetro en sí", comentó la Dra. Amandine Guillot de la agencia espacial francesa (Cnes)

"Es por eso que, por ejemplo, el altímetro Sentinel-3 no puede recuperar tantos datos como Cryosat sobre la zona costera de la Antártida.

“Es por eso que la misión Cristal, que tiene como objetivo principal el monitoreo del hielo, tiene un verdadero valor agregado con respecto a la misión Sentinel-3”.

LA PREGUNTA: ¿Qué tiene exactamente el "interferómetro de doble antena de Cryosat que puede discernir mejor las pendientes pronunciadas" del hielo antártico que el radar de Sentinel-3?

Obra de arte: Cryosat tiene un interferómetro de antena dual que puede discernir mejor las pendientes pronunciadas. ESA

Cryosat tiene un interferómetro de doble antena, ESA

Respuestas (1)

El instrumento SIRAL tiene mejor resolución espacial debido a su procesamiento de forma de onda:

A diferencia de los altímetros de radar convencionales, donde el intervalo entre pulsos es de unos 500 us, el altímetro CryoSat-2 enviará una ráfaga de pulsos con un intervalo de solo 50 us entre ellos. Los ecos que regresan se correlacionarán, y al tratar toda la ráfaga a la vez, el procesador de datos puede separar el eco en tiras dispuestas a lo largo de la pista aprovechando los ligeros cambios de frecuencia (causados ​​por el efecto Doppler) en la vista hacia adelante y hacia atrás. partes de la viga.

(De https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-operational-eo-missions/cryosat/instruments/siral )

Las dos antenas son parte de este esquema de modulación.

Cada franja tiene unos 250 m de ancho y el intervalo entre ráfagas está dispuesto de modo que el satélite avance 250 m cada vez. Las tiras depositadas por ráfagas sucesivas pueden, por lo tanto, superponerse entre sí y promediarse para reducir el ruido. Este modo de funcionamiento se denomina radar de apertura sintética o modo SAR. 

Diferencia de fase entre las ondas de radar de retorno Para medir el ángulo de llegada, se activa una segunda antena receptora para recibir el eco de radar con dos antenas simultáneamente. Cuando el eco proviene de un punto que no está directamente debajo del satélite, habrá una diferencia en la longitud de la trayectoria de la onda del radar, que se medirá. La geometría simple proporciona el ángulo entre la línea base, la unión de las antenas y la dirección del eco.

Efectivamente, el procesamiento SAR con las dos antenas se usa en lugar de una sola antena más grande y un sensor de imágenes.

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