Η NASA δημοσίευσε τις πρώτες αερομεταφερόμενες εικόνες ραντάρ της παραμόρφωσης στην επιφάνεια της Γης που προκλήθηκε από έναν μεγάλο σεισμό — τον σεισμό μεγέθους 7,2 βαθμών που συγκλόνισε την πολιτεία Μπάχα Καλιφόρνια του Μεξικού και τμήματα της νοτιοδυτικής Αμερικής στις 4 Απριλίου 2010. Τα δεδομένα αποκαλύπτουν ότι στην περιοχή που μελετήθηκε, ο σεισμός μετακίνησε την περιοχή Calexico, Καλιφόρνια, σε κατεύθυνση προς τα κάτω και νότια έως και 80 εκατοστά (31 ίντσες).
Μια επιστημονική ομάδα στο Εργαστήριο Αεριωθούμενης Προώθησης της NASA, Πασαντένα, Καλιφόρνια, χρησιμοποίησε το JPL που αναπτύχθηκε Ραντάρ συνθετικού διαφράγματος ακατοίκητου εναέριου οχήματος (UAVSAR) για τη μέτρηση της επιφανειακής παραμόρφωσης από το σεισμό. Το ραντάρ πετά σε ύψος 12,5 χιλιομέτρων (41.000 πόδια) με ένα αεροσκάφος Gulfstream-III από το Ερευνητικό Κέντρο Πτήσεων της NASA Dryden, Edwards, Καλιφόρνια.
Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική που ανιχνεύει μικρές αλλαγές στην απόσταση μεταξύ του αεροσκάφους και του εδάφους σε επαναλαμβανόμενες, καθοδηγούμενες από GPS πτήσεις. Η ομάδα συνδύασε δεδομένα από πτήσεις στις 21 Οκτωβρίου 2009 και στις 13 Απριλίου 2010. Οι χάρτες που προκύπτουν ονομάζονται παρεμβολογράμματα.
Ο σεισμός στις 4 Απριλίου 2010, El Mayor-Cucapah είχε επίκεντρο 52 χιλιόμετρα (32 μίλια) νότια-νοτιοανατολικά του Calexico, στην Καλιφόρνια, στη βόρεια Baja California. Εμφανίστηκε κατά μήκος ενός γεωλογικά πολύπλοκου τμήματος του ορίου μεταξύ των τεκτονικών πλακών της Βόρειας Αμερικής και του Ειρηνικού. Ο σεισμός, ο μεγαλύτερος της περιοχής εδώ και σχεδόν 120 χρόνια, έγινε επίσης αισθητός στη νότια Καλιφόρνια και σε περιοχές της Νεβάδα και της Αριζόνα. Σκότωσε δύο, τραυμάτισε εκατοντάδες και προκάλεσε σημαντικές ζημιές. Έχουν σημειωθεί χιλιάδες μετασεισμοί, που εκτείνονται από κοντά στο βόρειο άκρο του Κόλπου της Καλιφόρνια έως λίγα μίλια βορειοδυτικά των συνόρων των ΗΠΑ. Η περιοχή βορειοδυτικά της κύριας ρήξης, κατά μήκος της τάσης του ρήγματος της Ελσινόρης της Καλιφόρνια, ήταν ιδιαίτερα ενεργή και ήταν ο τόπος ενός μεγάλου μετασεισμού μεγέθους 5,7 βαθμών στις 14 Ιουνίου.
Το UAVSAR έχει χαρτογραφήσει το San Andreas της Καλιφόρνια και άλλα ρήγματα κατά μήκος του ορίου της πλάκας από βόρεια του Σαν Φρανσίσκο έως τα σύνορα με το Μεξικό κάθε έξι μήνες από την άνοιξη του 2009, αναζητώντας την κίνηση του εδάφους και την αυξημένη τάση κατά μήκος των ρηγμάτων. «Ο στόχος της εν εξελίξει μελέτης είναι να κατανοήσουμε τον σχετικό κίνδυνο του San Andreas και των ρηγμάτων στα δυτικά του, όπως τα ρήγματα Elsinore και San Jacinto, και να καταγράψουμε τις μετατοπίσεις του εδάφους από μεγαλύτερους σεισμούς», δήλωσε ο γεωφυσικός της JPL Andrea Donnellan, κύριος ερευνητής του UAVSAR. έργο για τη χαρτογράφηση και την αξιολόγηση του σεισμικού κινδύνου στη Νότια Καλιφόρνια.
Κάθε πτήση UAVSAR χρησιμεύει ως βάση για την επακόλουθη σεισμική δραστηριότητα. Η ομάδα υπολογίζει τη μετατόπιση για κάθε περιοχή, με στόχο να προσδιορίσει πώς κατανέμεται η τάση μεταξύ των ρηγμάτων. Όταν συμβαίνουν σεισμοί κατά τη διάρκεια του έργου, η ομάδα θα παρατηρήσει τις σχετικές κινήσεις του εδάφους και θα αξιολογήσει τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να ανακατανείμουν την καταπόνηση σε άλλα κοντινά ρήγματα, δυνητικά προκαλώντας τα να σπάσουν. Τα δεδομένα από τον σεισμό της Baja ενσωματώνονται στα προηγμένα μοντέλα υπολογιστών QuakeSim της JPL για την καλύτερη κατανόηση των συστημάτων σφαλμάτων που υπέστησαν ρήξη και πιθανές επιπτώσεις σε κοντινά ρήγματα, όπως τα ρήγματα San Andreas, Elsinore και San Jacinto.
Ένα σχήμα (Εικόνα 1) δείχνει μια λωρίδα συμβολογραμμάτων UAVSAR διαστάσεων 110 επί 20 χιλιομέτρων (69 επί 12,5 μίλια) που επικαλύπτεται πάνω από μια εικόνα του Google Earth. Κάθε έγχρωμο περίγραμμα ή κροσσός του συμβολογράμματος αντιπροσωπεύει 11,9 εκατοστά (4,7 ίντσες) μετατόπισης επιφάνειας. Οι κύριες γραμμές ρήγματος σημειώνονται με κόκκινο χρώμα και οι πρόσφατοι μετασεισμοί σημειώνονται με κίτρινες, πορτοκαλί και κόκκινες κουκκίδες.
Οι μέγιστες μετατοπίσεις εδάφους του σεισμού έως και 3 μέτρα (10 πόδια) σημειώθηκαν στην πραγματικότητα πολύ νότια από το σημείο όπου οι μετρήσεις UAVSAR σταματούν στα σύνορα με το Μεξικό. Ωστόσο, αυτές οι μετατοπίσεις μετρήθηκαν από τον γεωφυσικό της JPL Eric Fielding χρησιμοποιώντας συμβολομετρία ραντάρ συνθετικού ανοίγματος από ευρωπαϊκούς και ιαπωνικούς δορυφόρους και άλλες δορυφορικές εικόνες, και από ομάδες χαρτογράφησης στο έδαφος.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να εργάζονται για να προσδιορίσουν την ακριβή βορειοδυτική έκταση της ρήξης του κύριου ρήγματος, αλλά είναι ξεκάθαρο ότι έφτασε σε απόσταση 10 χιλιομέτρων (6 μίλια) από το τμήμα του UAVSAR, κοντά στο σημείο όπου οι παρυφές του παρεμβολογράμματος συγκλίνουν. «Οι συνεχιζόμενες μετρήσεις της περιοχής θα πρέπει να μας πουν εάν η ρήξη του κύριου ρήγματος έχει μετακινηθεί βόρεια με την πάροδο του χρόνου», είπε ο Donnellan.
Μια μεγέθυνση του συμβολογράμματος φαίνεται σε ένα άλλο σχήμα (Εικόνα 2), εστιάζοντας στην περιοχή όπου μετρήθηκε η μεγαλύτερη παραμόρφωση. Η διεύρυνση, η οποία καλύπτει μια περιοχή διαστάσεων περίπου 20 επί 20 χιλιομέτρων (12,5 επί 12,5 μίλια), αποκαλύπτει πολλές μικρές «τομές» ή ασυνέχειες, στις παρυφές. Αυτά προκαλούνται από κινήσεις του εδάφους που κυμαίνονται από ένα εκατοστό έως δεκάδες εκατοστά (λίγες ίντσες) σε μικρά ρήγματα. «Οι γεωλόγοι βρίσκουν τις εξαιρετικές λεπτομέρειες των πολλών μικρών ρήξεων ρηγμάτων εξαιρετικά ενδιαφέρουσες και πολύτιμες για την κατανόηση των ρηγμάτων που έσπασαν στον σεισμό της 4ης Απριλίου», είπε ο Φίλντινγκ. Ένα άλλο σχήμα, (Εικόνα 3) δείχνει ένα κοντινό πλάνο της περιοχής όπου σημειώθηκε ο μετασεισμός μεγέθους 5,7 Ρίχτερ.
«Η άνευ προηγουμένου ανάλυση του UAVSAR επιτρέπει στους επιστήμονες να δουν λεπτομερείς λεπτομέρειες του συστήματος ρηγμάτων του σεισμού Baja που ενεργοποιήθηκε από τον κύριο σεισμό και τους μετασεισμούς του», δήλωσε ο Κύριος Ερευνητής του UAVSAR Scott Hensley της JPL. 'Τέτοιες λεπτομέρειες δεν είναι ορατές με άλλους αισθητήρες.'
Το UAVSAR αποτελεί μέρος της συνεχιζόμενης προσπάθειας της NASA να εφαρμόσει τεχνολογίες που βασίζονται στο διάστημα, επίγειες τεχνικές και πολύπλοκα μοντέλα υπολογιστών για να προωθήσει την κατανόησή μας για τους σεισμούς και τις διαδικασίες σεισμών. Το ραντάρ πέταξε πάνω από την Hispaniola νωρίτερα φέτος για να μελετήσει τις γεωλογικές διεργασίες μετά τον καταστροφικό σεισμό στην Αϊτή του Ιανουαρίου. Τα δεδομένα δίνουν στους επιστήμονες ένα βασικό σύνολο εικόνων σε περίπτωση μελλοντικών σεισμών. Αυτές οι εικόνες μπορούν στη συνέχεια να συνδυαστούν με εικόνες μετά τον σεισμό για τη μέτρηση της παραμόρφωσης του εδάφους, τον προσδιορισμό του τρόπου κατανομής της ολίσθησης στα ρήγματα και για να μάθουν περισσότερα για τις ιδιότητες της ζώνης ρηγμάτων.
Το UAVSAR χρησιμεύει επίσης ως ιπτάμενο κρεβάτι δοκιμών για την αξιολόγηση των εργαλείων και τεχνολογιών για μελλοντικά διαστημικά ραντάρ, όπως αυτά που σχεδιάζονται για μια αποστολή της NASA που αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε διατύπωση που ονομάζεται Παραμόρφωση, Δομή Οικοσυστήματος και Δυναμική του Πάγου ή DESDynI. Αυτή η αποστολή θα μελετήσει κινδύνους όπως σεισμούς, ηφαίστεια και κατολισθήσεις, καθώς και την παγκόσμια περιβαλλοντική αλλαγή.