RADARSAT-2 avança

A Base da Força Aérea de Vanderberg, na Califórnia, prevê ainda para este ano o lança-mento do segundo satélite canadense Radar de Abertura Sintética (SAR) de observação da Terra: o RADARSAT-2, que oferecerá aos seus usuários flexibilidade de imageamento e aumento do conteúdo de informação dos dados. O RADARSAT-2 garante a continuidade de todos os modos de imageamento já existentes no RADARSAT-1 – lançado em 1995 -, além de adicionar novas capacidades que vão desde um novo produto com três metros de resolução até a flexibilidade na seleção da polarização.

A MDA será proprietária e irá operar o satélite e o segmento de terra, enquanto o CSA contribui com fundos para a construção e o lançamento da missão espacial. A mais recente contribuição consiste numa compra antecipada de dados RADARSAT-2 para uso do governo canadense. O programa RADARSAT-2 marca uma importante transição do programa RADARSAT-1, liderado pelo governo, para um outro agora liderado pelo setor privado. A RADARSAT International é uma das diversas companhias da MDA, responsável pelas operações de gerenciamento da missão e da programação do satélite, assim como o marketing e a distribuição internacional de dados.

O programa RADARSAT-1 tornou-se reconhecido como uma fonte confiável de dados para uma variedade de aplicações tais como detecção de embarcações, gerenciamento de emergências, monitoramento de manchas de óleo, gerenciamento de recursos naturais e mapeamento de gelo. É opinião geral de pesquisadores e desenvolvedores de negócios que o lançamento do RADARSAT-2 reforça a disponibilidade de dados SAR, como inteligência chave para estas e outras aplicações (ver figura 01).

O RADARSAT-2 tem muitas das mesmas capacidades do RADARSAT-1, mas possui notáveis recursos adicionais, oferecendo versatilidade ímpar nas suas operações e na capacidade de gerar imagens. Os parâmetros de órbita do novo sistema são os mesmos do RADARSAT-1, permitindo um perfeito registro de imagens de ambos os satélites. A calibração da informação radiométrica e geométrica será a mesma para os dois satélites, permitindo o uso de ambos na coleta de dados a longo prazo e a comparação em programas de detecção de mudança. As melhorias incluem a escolha de co-polarização Vertical (V) e Horizontal (H), a polarização cruzada e dados quad-pol, maior resolução espacial, opções de imageamento de visada esquerda e direita, maior capacidade de armazenamento de dados e medição muito mais precisa da posição e atitude do satélite.

A marca registrada do programa RADARSAT tem sido a disponibilidade de modos de imageamento selecionáveis pelo usuários, oferecendo uma variedade de ângulos de incidência e resoluções que podem ser otimizadas para atender as necessidades específicas de diversas aplicações. Adicionalmente ao novo modo ultra-fine (3 metros de resolução) e às suas novas opções de polarização, o RADARSAT-2 continuará a oferecer os modos de operação e os produtos herdados do RADARSAT-1 (ver Figura 02). As novidades do programa RADARSAT-2 são os modos variáveis de polarização, chamados Polarização Seletiva: Polarimetria (também chamado quad-polarizado) e Polarização Seletiva Única. O satélite está estruturado de forma que possam ser feitas modificações a fim de programar modos de operação customizados enquanto o satélite está em órbita. Assim, novos modos podem ser adicionados, tais como um modo de operação spotlight, de um metro de resolução.

O RADARSAT-2 também terá um modo de pesquisa experimental, utilizado para demonstrar a detecção de alvos moveis no terreno a partir de uma base orbital. O modo Experimental de Detecção de Objetos Móveis (MOVEX) foi criado a partir de um contrato com o Departamento Nacional de Defesa do Canadá.

O MODEX é o termo mais genérico de "interferometria ao longo da trajetória" e está estruturado para detectar, medir e monitorar objetos móveis na superfície da Terra. Ao particionar a antena SAR em duas sub-aberturas alinhadas na direção do vôo, o satélite pode imagear sucessivas cenas. A comparação das cenas revela qualquer mudança espacial ocorrida durante o intervalo de aquisição das cenas. A velocidade mínima nominal detectável para objetos móveis, tais como veículos, é de aproximadamente cinco metros por segundo.

Dados Polarimétricos

O RADARSAT-2 tem a capacidade de enviar e receber ondas de radar tanto na polarização vertical (V) quanto na horizontal (H). Isto produz sinais co-polarizados (HH e VV) e sinais com polarização cruzada (HV e VH). Atualmente, o RADARSAT-1 recebe e envia apenas sinais de radar que são polarizados horizontalmente (HH). O RADARSAT-2 será o primeiro satélite SAR comercial com capacidade de polarização de quadratura (quad-pol), produzindo dados polarimétricos completos.

O sistema de radar transmitirá e receberá todas as combinações de ondas polarizadas simultaneamente, produzindo quatro conjuntos de dados (HH, HV, VV e VH) por imagem. Os dados de quad-pol retêm tanto a amplitude como a informação de fase das ondas de radar, além disto, a fase relativa entre os canais também é medida. A informação diferencial e complementar disponível para o quad-pol melhorará tanto a habilidade de caracterizar as propriedades físicas dos objetos, assim como a recuperação de propriedades bio-físicas e geofísicas da superfície da Terra.

A capacidade polarimétrica do RADARSAT-2 torna possível a classificação das características da superfície a partir de uma única imagem polarimétrica, reduzindo a necessidade de realizar extensos levantamentos de campo. Tais melhorias na acuidade e na classificação automática para aplicações tais como detecção de navios, monitoramento das condições de cultivos, detecção de manchas de óleo e mapeamento geológico, ampliam as possibilidades de interpretação das imagens.

O RADARSAT-2 será posto na mesma órbita do RADARSAT-1, com uma diferença de 30 minutos. Esta órbita heliossíncrona permitirá uma iluminação solar quase contínua dos painéis solares, com exceção do solstício de verão. Os receptores de GPS do satélite melhorarão a posição conhecida em tempo real do satélite e a exatidão geométrica dos produtos de entrega rápida. Ainda, medições mais precisas da atitude do satélite estarão disponíveis através do uso de rastreadores estrelares (ver Tabela 02).

Suporte do Segmento Terrestre

A resposta melhorada do sistema de requisição inclui a resolução de conflitos em tempo quase real e o aumento da confidencialidade.

Outra nova característica do segmento terrestre é o modo seguro de programação do satélite e a transmissão de dados, onde todos são encriptados antes de serem transmitidos para uma estação terrestre de recepção.

Kate Stephens
Gerente de comunicação corporativa e marketing da RADARSAT International
Trabalha na indústria geoespacial há oito anos, tendo obtido seu M.Sc. em Geografia Física na Universidade McGill em Montreal, com especialização em climatologia sinóptica e poluição do ar
kstephens@rsi.ca

Gordon C. Staples
Gerente de desenvolvimento de aplicações e pesquisa do RADARSAT-2
Bacharel em Física e Oceanografia e M.Sc. em Oceanografia Física da Universidade de British Columbia

Artigo cedido gentilmente pela Revista de geomática GIM International.
www.gim-international.com