home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / FACTS / SIRC.FS < prev    next >
Text File  |  1993-06-29  |  10KB  |  223 lines
  1. FACT SHEET:                SIR-C/X-SAR
  2.  
  3.  
  4.      Since the late 1970s a variety of NASA satellite missions
  5. have used imaging radar to study the Earth and our planetary
  6. neighbors.  The joint U.S./German/Italian Spaceborne Imaging
  7. Radar-C/X-band Synthetic Aperture Radar (SIR-C/X-SAR) is the next
  8. step in that program.   
  9.  
  10.      SIR-C/X-SAR will fly aboard the space shuttle Endeavour in
  11. early 1994 as part of the Space Radar Laboratory (SRL).  This
  12. will be the first of at least three flights, with the following
  13. two launches scheduled for 1995 and 1996.
  14.  
  15.      The most useful feature of imaging radar, also called
  16. synthetic aperture radar (SAR), is its ability to collect data
  17. over virtually any region at any time, regardless of weather or
  18. sunlight conditions.   The radar waves can penetrate clouds, and
  19. under certain conditions the radar can also see through
  20. vegetation, ice and dry sand.  In many cases, radar is the only
  21. way scientists can explore inaccessible regions of the Earth's
  22. surface.
  23.  
  24.      A synthetic aperture radar transmits pulses of microwave
  25. energy toward Earth and collects the energy that is scattered
  26. back to the antenna.  The motion of the shuttle is used to
  27. "synthesize" an antenna (the aperture) that is much longer in
  28. length than the actual SIR-C/X-SAR antenna in the shuttle.  A
  29. longer antenna produces images of finer resolution.
  30.  
  31.      The SIR-C/X-SAR mission is a major technical step forward in
  32. the evolution of spaceborne imaging radar.   It is the first
  33. spaceborne radar system that will simultaneously acquire images
  34. at multiple wavelengths and polarizations.   
  35.  
  36.      SIR-C, built by JPL and the Ball Communications Systems
  37. Division for NASA, is a two-frequency radar including L-band (23-
  38. cm wavelength) and C-band (6-cm wavelength).  SIR-C will have the
  39. capability to transmit and receive horizontally and vertically
  40. polarized waves at both frequencies.  
  41.  
  42.      X-SAR is built by Dornier and Alenia Spazio companies for
  43. the German space agency, Deutsche Agentur fuer
  44. Raumfahrtangelegenheiten (DARA), and the Italian space agency,
  45. Agenzia Spaziale Italiana (ASI).  It is a single-polarization
  46. radar operating at X-band (3-cm wavelength).  
  47.  
  48.      SIR-C/X-SAR  will allow scientists to make highly detailed
  49. studies of the Earth's surface on a global scale, including new
  50. types of measurements such as biomass and soil moisture.
  51.  
  52.      The SIR-C/X-SAR system is a precursor mission to the Earth
  53. Observing System (EOS) SAR, a polar-orbiting satellite that will
  54. carry radars operating at the same three frequencies.
  55.  
  56.  
  57.  
  58. SCIENCE
  59.  
  60.       Scientists will use SIR-C/X-SAR to measure vegetation
  61. structure and seasonal changes in wetlands.  SIR-C/X-SAR data
  62. will also provide measurements of soil moisture and surface
  63. roughness, tropical forest flooding, seasonal changes in snow
  64. cover and glacier properties, and the distribution of snow over
  65. mountainous regions.  Oceanographers will use SIR-C/X-SAR to
  66. image currents, eddies, frontal boundaries, ocean swells,
  67. internal waves and ocean bottom topography.
  68.  
  69.      The radar's ability to penetrate arid soil will help
  70. scientists understand Earth's ancient climate and water patterns.
  71.  
  72. SIR-C/X-SAR will also play an important role in monitoring
  73. present-day geologic activity such as volcanic eruptions,
  74. tectonics, erosion, and desertification.
  75.  
  76.      Initial plans call for SIR-C/X-SAR to collect a total of 50
  77. hours of data, roughly corresponding to 50 million square
  78. kilometers (18 million square miles) of ground coverage.  
  79. Several "supersites" of extreme scientific interest, such as the
  80. Galapagos Islands and the Sahara Desert, have been identified and
  81. will be continually monitored during the mission.  SIR-C/X-SAR
  82. will be flown during different seasons which will allow
  83. scientists to make comparative measurements of these same sites.
  84.  
  85.      The scientists will also establish "ground truth" teams that
  86. will make simultaneous measurements of vegetation, soil moisture,
  87. sea state, snow and weather conditions during the mission.  Data
  88. from these teams will be supplemented with information taken from
  89. aircraft and ships to ensure an accurate interpretation of the
  90. data taken from space.  In addition, the astronauts will record
  91. their personal observations of weather and environmental
  92. conditions in coordination with SIR-C/X-SAR operations.
  93.  
  94.  
  95. BACKGROUND
  96.  
  97.      SIR-C is the latest in a series of spaceborne imaging radar
  98. missions that began in June 1978 with the launch of Seasat SAR
  99. and continued with SIR-A in November 1981 and with SIR-B in
  100. October 1984.  Both the SIR-A and SIR-B sensors were derived from
  101. the Seasat SAR, and all three were capable of transmitting and
  102. receiving horizontally polarized radiation (commonly referred to
  103. as HH polarization) at a frequency of 1.28 gigahertz (L-band
  104. frequency).
  105.  
  106.      The major difference between the Seasat and SIR-A sensors
  107. was the orientation of the radar's antenna with respect to the
  108. Earth's surface.  Microwave radiation transmitted by Seasat
  109. struck the surface at a fixed angle of approximately 23 degrees
  110. from the local zenith direction.  SIR-A was designed to view the
  111. surface at a fixed 50 degree angle.  
  112.  
  113.      SIR-B improved upon both those missions because its antenna
  114. could be mechanically rotated.  This allowed SIR-B to obtain
  115. multiple radar images of a given target at different angles
  116. during successive shuttle orbits.  
  117.  
  118.      The X-SAR antenna is a follow-on to Germany's Microwave
  119. Remote Sensing Experiment (MRSE) which was flown aboard the first
  120. shuttle Spacelab mission in 1983.  
  121.  
  122.  
  123. SIR-C/X-SAR SENSOR CHARACTERISTICS
  124.  
  125.      The SIR-C antenna is the most massive piece of flight
  126. hardware ever built at JPL, and will nearly fill the entire
  127. shuttle cargo bay.  Its mass is 10,500 kg (23,100 lbs) and it
  128. measures 12 meters by 4 meters (39.4 feet by 13.1 feet).  The
  129. antenna consists of three leaves and each is divided into four
  130. subpanels.  
  131.  
  132.      Unlike previous SIR missions, the SIR-C radar beam is formed
  133. from hundreds of small transmitters embedded in the surface of
  134. the radar antenna.  By properly phasing the energy from these
  135. transmitters, the beam can be electronically steered without
  136. physically moving the large radar antenna.  This feature will
  137. allow images to be acquired from 15 degree to 55 degree angles of
  138. incidence.   Advancements in radar technology will allow SIR-C to
  139. acquire simultaneous images at L-band and C-band frequencies with
  140. HH, VV, HV, and VH polarizations.    
  141.  
  142.        Polarization describes how the radar wave travels in
  143. space.  For example, when data is acquired with HH polarization
  144. the wave is transmitted from the antenna in the horizontal plane
  145. and the antenna receives the backscattered radiation in the
  146. horizontal plane.  With HV polarization, the wave is transmitted
  147. horizontally, but is received by the antenna in the vertical
  148. plane.  It is the interaction between the transmitted waves and
  149. the Earth's surface that determines the polarization of the waves
  150. received by the antenna.  Multi-polarization data contains more
  151. information about surface conditions than single polarization
  152. data.
  153.  
  154.      X-SAR will use a slotted-waveguide antenna which is mounted
  155. on a bridge structure that is tilted mechanically to align the X-
  156. band beam with the L-band and C-band beams.  X-SAR will provide
  157. VV polarization images.
  158.  
  159.      Both SIR-C and X-SAR can be operated as either stand alone
  160. radars or in conjunction with each other.  The width of the
  161. ground swath varies from 15 to 90 kilometers (9 to 56 miles),
  162. depending on the orientation of the antenna beams.  The
  163. resolution of the radars can be varied from 10 to 200 meters (33
  164. to 656 feet.)  
  165.  
  166.  
  167. DATA PROCESSING
  168.  
  169.      All data will be stored onboard the shuttle using new high-
  170. density, digital, rotary-head tape recorders with portions
  171. relayed to the ground via the Tracking and Data Relay Satellite
  172. System (TDRSS) data link.  There will be 160 digital tape
  173. cartridges (similar to VCR tape cartridges) carried aboard the
  174. shuttle to record the 50 hours of data.
  175.  
  176.      The mission will return 32 terabits of data (32 X 1012 bits
  177. of data) or the equivalent of 20,000 encyclopedia volumes.  
  178. The raw data will be digitally processed into images using JPL's
  179. advanced digital SAR processor and by processors developed by
  180. Germany and Italy for the X-SAR data.  
  181.  
  182.      Historically, processing SAR data has required a great deal
  183. of computer time on special purpose computer systems, however,
  184. SIR-C/X-SAR scientists will benefit from rapid advances in
  185. computer technology that make it possible to process the images
  186. with a standard super mini-class computer.   Yet even with these
  187. advances, it will still take five months to produce survey images
  188. from the large volume of data acquired.  Detailed processing will
  189. take another nine months to complete.  Data will be exchanged
  190. among Italy, Germany and the United States to meet the needs of
  191. the science investigators.
  192.  
  193.  
  194. SCIENCE TEAM
  195.  
  196.      An international team of 49 science investigators and three
  197. associates will conduct the SIR-C/X-SAR experiments.  A dozen
  198. nations are represented, including:  Australia, Austria, Brazil,
  199. Canada, China, England, France, Germany, Italy, Japan, Saudi
  200. Arabia and the United States.  A list of investigators and their
  201. affiliations is attached.
  202.  
  203.      Dr. Diane Evans of the Jet Propulsion Laboratory is the U.S.
  204. project scientist.  Dr. Herwig Ottl of DFVLR is the German
  205. project scientist and Dr. Paulo Pampaloni is the Italian project
  206. scientist.
  207.  
  208.  
  209. MANAGEMENT
  210.  
  211.      The SIR-C mission is managed by the Jet Propulsion
  212. Laboratory for NASA's Office of Mission to Planet Earth.  Michael
  213. Sander is the JPL project manager.
  214.  
  215.      X-SAR is managed by the Joint Project Office (JPO) located
  216. near Bonn, Germany.  Dr. Manfred Wahl of DARA is the project
  217. manager and Dr. Paulo Ammendola of ASI is the deputy project
  218. manager.
  219.  
  220.                             #####
  221.  
  222. 6-93 MAH
  223.