Il prossimo 30 luglio 2025, alle ore 17:40 locali, (le 14:10 italiane), dal Satish Dhawan Space Centre (SDSC SHAR) sulla costa sud-orientale dell’India, è previsto il lancio della missione NISAR (NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar), il primo satellite sviluppato congiuntamente dalla NASA e dall’Agenzia Spaziale Indiana ISRO.
La missione rappresenta un passo importante nella cooperazione spaziale tra Stati Uniti e India, dopo circa 11 anni di lavoro e 1.5 miliardi di dollari spesi. I leader politici dei due Paesi, Donald Trump e Narendra Modi, hanno definito NISAR parte di un anno pionieristico per la collaborazione civile spaziale indo-americana.
NISAR: monitoraggio terrestre ad alta risoluzione
NISAR è un satellite da 2392 kg progettato per l’osservazione della Terra con radar a banda doppia. Questo grazie all’integrazione del radar L-band della NASA, che utilizza una lunghezza d’onda di 25 cm, e di quello S-band di ISRO, che si serve di una lunghezza d’onda di 10 cm.
Entrambi sono montati su una grande antenna a rete dispiegabile da 12 metri di diametro, sviluppata dalla NASA. Questa configurazione è installata su una versione modificata della piattaforma satellitare I3K di ISRO. Il satellite sarà lanciato a bordo del razzo GSLV-F16, che lo collocherà in orbita eliosincrona (sun-synchronous orbit) a 743 km di altitudine, con un’inclinazione di 98.4°.
NISAR is set to launch next week 🚀
Here are 5 things to know about the mission that will track big and small changes across Earth’s land and ice surfaces, helping decision makers stay ahead of natural hazards: https://t.co/2JBAkDR5e0 pic.twitter.com/4TAGeXPLs1
— NASA JPL (@NASAJPL) July 23, 2025
L’obiettivo principale della missione è quello di fornire osservazioni radar ad alta risoluzione di tutta la superficie terrestre. NISAR scansionerà l’intero globo con un periodo di 12 giorni, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche e dalla presenza di nuvole, sia di giorno che di notte. Il satellite opererà con una larghezza di banda osservativa (swath) di 242 km, utilizzando per la prima volta la tecnologia SweepSAR, che consente di ottenere dati ad alta risoluzione su aree molto vaste.
Grazie alla sua capacità di penetrare la copertura nuvolosa, NISAR creerà una mappa 3D del nostro intero pianeta, Antartide compreso. Inoltre, fornirà dati senza precedenti su una vasta gamma di fenomeni naturali e antropici. Tra le principali applicazioni previste, ci sono:
- Monitoraggio di frane, terremoti e vulcani.
- Osservazione dei ghiacci polari, ghiacciai, permafrost e calotte glaciali.
- Rilevamento di deformazioni del suolo, anche di pochi millimetri.
- Analisi dei campi agricoli, dinamiche della vegetazione e impatto degli incendi sul ciclo del carbonio.
- Classificazione dei ghiacci marini, monitoraggio delle coste, rilevamento di navi, caratterizzazione delle tempeste, variazioni dell’umidità del suolo e controllo delle risorse idriche superficiali.
- Supporto alla risposta rapida in caso di disastri naturali, come uragani, alluvioni, mareggiate e terremoti.
Dati accessibili a tutti
Durante la sua missione primaria di tre anni, si prevede che NISAR genererà un’ingente quantità di dati: circa 100 petabyte, equivalenti a 80 terabyte al giorno. A causa di questo volume, i dati raccolti dai radar saranno elaborati, archiviati e distribuiti tramite piattaforme cloud.
In linea con i principi della open science promossi dalla NASA, tutte le informazioni saranno accessibili gratuitamente al pubblico globale. Parallelamente, i dati saranno messi a disposizione degli utenti istituzionali indiani tramite il National Remote Sensing Centre dell’ISRO.
I dati prodotti saranno fondamentali non solo per la comunità scientifica, ma anche per agenzie governative, enti di gestione ambientale e autorità impegnate nella prevenzione dei disastri. L’archivio di osservazioni costruito da NISAR nel tempo contribuirà a una comprensione più accurata dei cambiamenti globali. Dai più lenti (come la perdita del permafrost, o la deforestazione) ai più rapidi, come le catastrofi naturali.
La missione sarà inoltre cruciale per migliorare le strategie di adattamento climatico e la gestione sostenibile delle risorse naturali.
Un sistema radar d’avanguardia
Se ISRO ha messo in campo le proprie competenze nello sviluppo del bus satellitare e l’affidabilità del proprio vettore, NASA ha offerto la propria tecnologia all’avanguardia nell’uso dei SAR (radar ad apertura sintetica). La tecnica, sviluppata negli USA nel 1952, venne utilizzata per la prima volta dalla NASA nel 1978 a bordo del satellite Seasat, per l’osservazione oceanica. ISRO ha invece utilizzato questa tecnologia per la prima volta solo nel 2012 con il satellite RISAT-1.
Uno dei punti di forza della missione NISAR è proprio l’utilizzo avanzato della tecnologia SAR. Questa tecnica consente di ottenere immagini ad alta risoluzione dalla superficie terrestre anche se il sistema radar stesso ha una risoluzione limitata. Il principio di base è simile a quello dei radar utilizzati per monitorare il traffico aereo. Un’antenna emette impulsi di microonde verso la Terra, che rimbalzano su elementi della superficie come un cono vulcanico, una foresta o edifici urbani, e tornano indietro all’antenna.
Il sistema misura la forza del segnale di ritorno, il tempo impiegato, la variazione di frequenza e se l’impulso ha colpito più superfici. Tuttavia, mentre un radar convenzionale produce immagini a bassa risoluzione, il SAR sfrutta il movimento orbitale del satellite per sintetizzare un’antenna virtuale molto più lunga, elaborando immagini ad alta definizione. Quando il radar di NISAR orbita attorno alla Terra, emette costantemente microonde e raccoglie gli echi riflessi.
A causa del movimento relativo tra satellite e superficie terrestre, le frequenze dei segnali di ritorno presentano leggere variazioni (effetto Doppler). I segnali vengono poi elaborati digitalmente in modo analogo a come una lente fotografica focalizza la luce per ottenere un’immagine nitida. La traiettoria del satellite funge da lente, e il processamento corregge gli effetti Doppler per aggregare gli echi in una singola immagine focalizzata.
Due delle principali applicazioni di questa tecnologia sono l’interferometria e la polarimetria.
- L’interferometria SAR (InSAR) consiste nel combinare due immagini della stessa area scattate in momenti diversi, per rilevare piccoli spostamenti della superficie terrestre. Il risultato è un’interferogramma, una mappa a bande concentriche colorate che, pur sembrando opere d’arte astratta, indica in modo preciso quanto e dove il terreno si è mosso.
- La polarimetria SAR, invece, analizza l’orientamento delle onde radar di ritorno (orizzontale o verticale) rispetto a quelle trasmesse. Questa tecnica permette di distinguere le caratteristiche strutturali della superficie: ad esempio, onde riflesse da edifici tendono a mantenere la stessa polarizzazione, mentre quelle che rimbalzano su chiome arboree o terreni irregolari la modificano. Questo permette di mappare in dettaglio la copertura del suolo e monitorare fenomeni come la deforestazione, le inondazioni ecc ecc.
Una collaborazione USA-India
Il satellite NISAR rappresenta un’importante cooperazione tra le agenzie spaziali di Stati Uniti e India. I radar che lo compongono sono stati sviluppati a migliaia di km di distanza. Il radar in banda S è stato costruito dallo Space Applications Centre dell’ISRO ad Ahmedabad, mentre il radar in banda L è stato realizzato dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA nel sud della California.
Dopo il completamento dei rispettivi moduli, i componenti sono stati integrati presso il JPL. Successivamente, l’intero payload è stato trasportato nel marzo 2023 presso il Satellite Integration & Testing Establishment dell’ISRO a Bengaluru. Qui, il sistema è stato montato su una piattaforma satellitare ISRO I3K modificata, e sottoposto a una serie di test rigorosi.
Il satellite completo è stato poi trasferito nel maggio 2025 al Satish Dhawan Space Centre, sulla costa sudorientale dell’India, da cui verrà lanciato tramite un vettore GSLV.
L’intero processo ha coinvolto una rete capillare di strutture e competenze: il radar S-band è stato fornito dallo Space Applications Centre; il bus satellitare proviene dall’U R Rao Satellite Centre; il lanciatore è stato realizzato dal Vikram Sarabhai Space Centre, mentre i servizi di lancio sono forniti dal Satish Dhawan Space Centre stesso. Le operazioni di missione saranno gestite congiuntamente dall’ISRO Telemetry Tracking and Command Network di Bengaluru e dal JPL’s Earth Orbiting Missions Operations Center della NASA. La ricezione dei dati S-band e la loro elaborazione operativa saranno invece a cura del National Remote Sensing Centre dell’ISRO.
L’idea di realizzare un satellite radar a doppia frequenza nasce dal decadal survey del 2007 della National Academy of Sciences statunitense, che sottolineava la necessità di disporre di osservazioni più approfondite su ecosistemi, dinamiche geologiche e criosfera. A partire da questi indirizzi strategici, NASA e ISRO hanno avviato discussioni su una possibile missione congiunta, culminate nel 2014 con la firma dell’accordo di cooperazione che ha dato vita alla missione NISAR.
La missione NISAR segna un nuovo passo nella partnership tra NASA e ISRO, che potrà estendersi ad altri progetti nel campo dell’osservazione terrestre e dell’esplorazione spaziale.
