国家航空和航天局于1978年发射的一颗卫星——海洋卫星——无疑是用于研究海洋的。用其测量波高，表面水温，海流及潮汐等等。在它所携带的一系列仪器中包括一个叫作合成孔径雷达（SAR）的传感器，用来监测波形，浮泳及其他现象。原设计工作一年或更多时间，但仅仅运转了一百天。该卫星由于持续的严重短路而终止工作，幸运的是之前这部SAR已传递了一个重要的信息：它对陆地的探测能力丝毫不亚于海洋。

海洋卫星仅覆盖极少部分陆地，但在其图像中所发现的惊人的地质内容却给人以深刻印象。这些发现证实了地质学家们在先前的航空试验中所猜想和期望的现象的存在。1981年11月航天飞机进行第二次试验飞行时，NASA（美国航空和航天局——译者注）又送入空间它的下一个SAR——航天飞机成像雷达A（SIR-A）。该雷达运行了数天，成像目标约有百分之九十是陆地地物。

SIR-A扫描山区、断裂带、起伏的平原及其他。但正像为设计研究水的海洋卫星向人们显示出它探测陆地的无可争辩的成果一样，SIR-A亦带来许多出人预料的收获。在初译埃及南部和苏丹境内的撒哈拉沙漠的SIR-A图像时，美国地质调查局（USGS）亚利桑那州夫莱格斯代夫研究中心的科学家们发现织成河网的河床、沟渠及支流广泛显露。可是同一地区的陆地卫星图像及若干次的野外调查， 说明该区仅有无人迹的沙原存在。然而SAR识别出的特征显然又是真实的——虽然照相机和人眼均难以看到这种现象，那么，没有出露的东西雷达怎么就看到了呢？SIR-A——科学家们悟出——已经“看”穿了沙层。

这种“戏剧性”的结论是意想不到的。理论上不能排除这种现象的存在——只是必要的几个条件须满足。它取决于沙层表面形状，若其表面非常平滑，在雷达图像上显示暗色调，而其时下伏地层粗糙，于是它就会“亮”；关键的另一点是沙粒状况，除了颗粒要精细外，必须异常干燥。因为即使微小的湿度也会衰减入射雷达波束的能量，以至于没有足够强的信号从下伏地层中反射出来。USGS的卡洛尔 · 勃里特（Carol Breed）说：东部撒哈拉的“干旱指数”（或称布迪科比率，指在一给定点太阳的热能与在该点降雨量之比）是200，而死谷的指数才是7。地球上还有没有这样的地方，捂着“面纱”等待SAR去揭开呢？

10月初，航天飞机“挑战者”号将在加那佛拉尔角发射进入轨道。除其他仪器外，挑战者号将带有NASA的下一代SAR-SIR-B、SIR-B涉及的题目包罗万象，由43位高级科学家组成的SIR-B工程组及约200名其他合作人员的阵容，研究计划将包括从寻找消失的城市到探测油沫，及至还要考虑晚间应付老虎的问题。

当然，关键课题还是探索雷达穿透沙层的潜力。除SIR-A在撒哈拉的穿透外，至少还有类似一例：在研究加利福尼亚州英哈维沙漠的过程中，加州大学圣巴巴拉分校的R. E. 克里攀（R. E. Crippen）（与宇航员无关）在1978年的海洋卫星雷达图像上发现了一些明显的线性特征，这些特征在航空照片上没有显示，1978年的莫哈维是特别干旱的一年，1983年夏季，用机载雷达研究同一地区，甚至连预先埋藏好的雷达反射器都未能发现，这可能是由于早先的降雨所致。

喷气推进实验室（JPL，位于加州帕萨德那市）的R. G. 勃朗姆（R. G. Blom）说，几年前也有一些探测到沉积岩层下熔岩流的报道（由于资料保密未公开发表）。按计划SIR-B将对地球上一些最干旱的地区成像，有些地区干旱程度不亚于东部撒哈拉，勃里特说，举例而言，这次航天飞机在南部非洲将向东北方向飞行，穿过纳米比亚和南非海岸带的超干旱的纳米比沙漠，接着穿越干旱程度稍低的溥茨瓦那的卡莱哈利地区等。她继续说，同时计划中还包括飞越中国的塔克拉玛干沙漠，尽管除边缘地带有些可能性外，穿透该沙漠是不太可能的。

在这些地方雷达的探测结果还是个大未知数，另一位SIR-B研究者指出，许多情况下，需要在实地调查的基础上去确定这些次地表特征的实际归属，他说SIR-A覆盖撒哈拉的地方，具有典型的冲积（洪流造成）特征，使得先前用陆地卫星图像分析时，它们完全不能被看到。而相对规则的次地表地可能不易被探测出来。

但是，其他可能在沙下的发现，很可能是会惹人注目的。

举例而言，洛杉矶的记录影片工作者N · 克莱泼（N. Clapp）不是SIR-B工程组成员，但他特别感兴趣于与沙特阿拉伯接壤的阿受的图像。他希望能在那里发现消失的曾是乳香贸易中心的尤巴古城的痕迹，许多人在史料，包括古兰经中，对此描述过。但该城已消失2000年之久了。人们尽了极大的努力试图发现它，一条可能通向该城的古道已发现进入沙下消失。实际上，克莱泼说，根据一些报道，另一个“同样迹象”的更早的城市也在那里。另外，他补充说，“记忆中”那儿根本就没下过雨。

秘鲁的海岸带沙漠亦是地球上最干旱的地方之一，其干旱程度与东部撒哈拉相差无几。从单个建筑到整个城镇，若干年前哥伦比亚人居住的遗迹仍保留着。USGS的M. 格罗里厄（M. Grolier）说，这类遗迹沿太平洋海岸带分布相对较多。靠近安第斯山脉丘陵地带的沙将它们不断地深埋。他接着说，特别是借助于雷达对薄层沙的穿透——这样墙顶部会产生很亮的雷达回波，于是SIR-B带来的优点是可在一大幅的单张图像上将这些遗迹定位，而不要再去拼接各种小张的航空照片和其他资料。在沙原上还发现存在一些埋藏的大的庭院的可能性（有时是文物考古的重要来源），并可能在安第斯山脚发现一些精心开发的水浇梯田。

格罗里厄说，探测这些梯田，用以识别它们及其周围表面粗糙度的不同，比依靠对沙的穿透会更有效些；这其中就意味着SIR-B比前几部雷达更加灵活。

海洋卫星天线聚雷达波束与铅垂线成20°的角度发射向地球，勃朗姆说，而SIR-A以50°的相对缓的角度发射。陡角度波束可以较好地刻划诸如丘陵、盆地等起伏地形，而缓入射角，由于对表面颗粒和块体响应较好，则能更好地显示表面粗糙度。在遥感雷达系列中，SIR-B是第一个具有多人射角功能的。SIR-B工程负责人，JPL的C. 埃莱且（C. Elachi）指出：在多次试验中，将用一系列不同的入射角扫描同一表面（或次表面），以便对某一些给定的地体或物体得出哪个角度最好，或在重复扫描中，哪一组合能给出最具特征“反应”的结论。

实际上，SIR-B的大部分工作，与其说是发现地球上的未知特征，不如说是了解用SAR作为一种工具的最佳参数选择，以探索它的能力。埃莱且，这位利基基金会成员说，关于SIR-B的发射，人们针对各种不同的探测目标提出了许许多多特殊的要求。比如，有人希望得到一些沉积盆地的图像——它能帮助研究者们寻找早期的居民点。沙特阿拉伯及埃及政府想借此探明一些地下构造特征——它能指导寻找地下水。

但也有许多一般性的研究课题。例如，东京无线电研究试验室的科学家们试图了解用雷达图像可否将稻子与其他谷物区分开来，雷达是否可作为探测油沫的一种工具。关于后者，他们计划在飞机上撒下一些冰冻的奥利尔乙醇，以产生合成油沫，这种合成油沫在一定程度上可降低海水的表面粗糙度。他们希望，雷达能将此探测出来。

在孟加拉，NASA哥达德飞行中心（位于马里兰州格兰贝尔市）的M. 依姆霍夫（M. Imhoff）与SIR-B成像同步，将在大范围的红树林区进行林种、湿度、树叶密度和两个试验区的其他测试工作。其后，与孟加拉空间研究和遥感组织一道，他将把雷达图像与地面实况比较，以了解这种拥有极大优势的航天雷达识别此种广泛分布的植物的健康状况和其他特征的能力。与此同时，近印度边境的艾得干保留林的管理人出于同样的目的将调查那个地区。

依姆霍夫说，他最初与孟加拉的合作始于试验用雷达这种工具监测瘴气的延伸范围（分析湿度植被特征及其他因案，可知其分布区城）。在艾得干地区它蔓延很凶，对野外工作来讲，这确不是一个舒适的环境。这次的环境同样也是艰苦的。在各方帮助下，包括部队的警卫在内，他准备花几个晚上住在筑栅良好的地面之上的树屋里进行观察。该森林是世界上现存的最大的孟加拉虎栖身地之一。

SIB-B本身，除了从仪器的角度要被评价外，它的科学研究范围分为五个方面：地理（制图），地质（包括研究次地表岩石单元），水文（包括土壤湿度遥成像时有较多水分则不可能穿透），海洋（海浪和海冰当然不能忽略）及植被（例如尝试用BAR识别荆豆植物，它们广泛生长在新西兰的牧场上）。

可是，澳大利亚人试图测量不同桉树林的相对密度——该密度有时可反映其下铝土矿的品位，对此试验，人们又如何归类呢？

[Science News，1984年9月]