宇宙から見た南極の標準的な光景は単調だ。白い氷、青い空、ところどころに褐色の岩が顔を出す。しかし、表面は物語の一部しか語らない。雪の下では、移動する氷が光学カメラでは検出できない応力を生み出している。そこには亀裂、内部層、流動パターンがあり、温暖化する気候に大陸の氷河がどう反応しているかの手がかりが含まれている。
NASAとインド宇宙研究機関（ISRO）の共同ミッションが今、それらの隠された構造を可視化している。NISARはこれまでに打ち上げられた中で最も技術的に野心的な地球観測レーダー衛星で、今週、南極の氷の初の詳細画像を公開した。その画像は従来のカメラが捉えるものとはまったく異なる。
クレバスが刻んだハチドリ
最も注目を集めている画像は、流動する氷の流れの中にそびえる東南極の山頂「ヌナタク・ザテルヤフシシャ」を示している。疑似カラー画像では、滑らかな氷がマゼンタ、割れた氷が緑で表現されている。ヌナタクの周囲では、深いクレバスが放射状に広がり、NASAの科学者はその模様を「飛行するハチドリ」と表現している。
この効果は、氷が異なる偏波でレーダー波と相互作用する仕組みによって生じる。NISARは水平偏波の信号を送信し、水平と垂直の両方のモードで反射波を受信する。滑らかで規則的な表面は水平方向に反射し、粗い表面や割れた表面は信号を垂直チャンネルに散乱させる。2つの信号が equally 強い場合、画像は白く表示される。
実際には、レーダーが光学機器を盲目にする積雪層を通り抜け、移動する氷の内部構造を明らかにできることを意味する。NASAジェット推進研究所の信号解析エンジニア、チョン・ソンス氏は、この技術が肉眼で見えるものとは「根本的に異なる特性」を捉えると述べている。
1日あたり数十テラバイト
NISARは2つのレーダー機器を搭載している。NASAのLバンドシステムとISROのSバンドシステムで、NASAがこれまでに宇宙に打ち上げた中で最大のレーダーアンテナ反射鏡（直径12メートル）を共有している。衛星は12日ごとにほぼすべての陸地と氷の表面を2回通過し、1日あたり数十テラバイトのデータを生成する。
このミッションは2025年7月にインドのサティシュ・ダワン宇宙センターから打ち上げられ、初年度は機器の較正とデータ処理アルゴリズムの改良に費やされた。較正済みのLバンドデータは今週、アラスカ衛星施設を通じて公開され、SバンドデータはISROのブーニディポータルを通じて配布されている。初期の限定的な公開ではプレビューが提供されていたが、今回が初の大規模なデータ公開となる。
南極以外にも、NISARは都市成長、農業サイクル、地滑り、地震、およびメキシコシティを含む都市の地盤沈下を追跡している。2波長対応能力は自由飛行レーダーミッションとしては初となる。Lバンドは植生や乾燥した雪を透過し、Sバンドは表面粗さや植生構造に関する補完的な情報を提供する。
雅子 訳