جاه‌طلبانه‌ترین طرح مشاهده زمین از فضا

حق نشر عکس BBC World Service
Image caption دی‌اکسید نیتروژن در هوای اروپا: ماهواره‌های اروپایی بر اجرای صحیح دستورالعمل‌های اتحادیه اروپا درباره کیفیت هوا نظارت می‌کنند

پرباران‌ترین زمستان ثبت شده در بریتانیا باعث شد دولت بریتانیا برای اولین بار تصمیم بگیرد در فاصله حدود دو ماه منشور بین‌المللی فضا و بلایای بزرگ را سه بار اجرا کند.

ماهواره‌هایی از کشورهای مختلف مأموریت یافتند که از گستردگی سیلاب‌ها در جاهایی مثل سامرست لولز تصویربرداری کنند.

سامرست لولز منطقه‌ای تالابی وسیع در استان سامرست در جنوب غربی بریتانیا است که مناطق مسکونی آن در سال جاری شاهد آب‌گرفتگی بوده است.

تصاویر رادار از اهمیت خاصی برخوردار بودند؛ نه فقط به این دلیل که ردگیری مقادیر زیاد آب در تصاویر رادار آسان است، بلکه این نوع مشاهده این مزیت را دارد که از ابرها عبور می‌کند. داده‌هایی که با اجرای منشور بدست آمد، کار موسسه محیط زیست را برای ارزیابی دامنه مشکلات آسان‌تر کرد.

ماهواره رادار جدیدی، در مدار زمین قرار می‌گیرد که در آینده به نظارت بر هرگونه سیلاب احتمالی در بریتانیا و بقیه اروپا کمک شایانی خواهد کرد. ماهواره سنتینل – ۱a اولین نمونه از ناوگانی از ماهواره‌هاست که در چارچوب برنامه کوپرنیک اتحادیه اروپا ساخته خواهند شد.

برنامه کوپرنیکوس را می‌توان جاه‌طلبانه‌ترین طرح مشاهده زمین با اهداف زیست‌محیطی دانست که تاکنون وجود داشته است.

پس از اعزام سنتینل – ۱a، ماهواره سنتینل – ۱b در سال ۲۰۱۵ به فضا فرستاده خواهد شد. این زوج قادر خواهند بود ظرف ۶ روز از هر نقطه زمین که لازم باشد تصاویر رادار تهیه کنند. این زمان برای اروپا حدود یک روز خواهد بود.

ماهواره‌های هواشناسی چندین دهه است که بطور دایمی زمین را تحت نظر دارند، اما بکارگیری ماهواره‌هایی با اهداف کلی زیست‌محیطی بیشتر در موارد خاص بوده است. البته در این باره استثنائاتی هم وجود داشته است. مجموعه ماهواره‌های آمریکن لندست حجم بی‌سابقه‌ای از داده‌های مربوط به سطح زمین را گرد آورده که اطلاعات ۴۲ سال اخیر در آن وجود دارد. اما حتی این پروژه قابل توجه هم هر بار که به جایگزینی ماهواره‌ها نیاز بوده، مجبور شده با چنگ و دندان با کنگره آمریکا بجنگد.

در نتیجه، پروژه کوپرنیکوس گامی عمده است، چرا که اتحادیه اروپا اساسا تعهدی نامحدود را نسبت به ماهواره‌های سنتینل متقبل شده است. پنج مأموریت بعدی برای فرستادن ماهواره‌ها به فضا از حالا تا سال ۲۰۱۹ بر نظارت بر اقیانوس‌ها، تغییرات پوسته زمین و ترکیب جو متمرکز خواهند بود. محل تأمین منابع مالی چهار نمونه از هریک از این ماهواره‌ها به تأیید رسیده است. به این ترتیب، این پروژه قاعدتا تا اواخر دهه ۲۰۳۰ ادامه خواهد داشت. کمیسیون اروپا و بازوی فنی آن در این زمینه، یعنی آژانس فضایی اروپا، توافق کرده اند که گفتگوها درباره ملزومات و نیازهای پروژه برای نیمه دوم قرن حاضر را از حدود سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ آغاز کنند.

بروکسل برای این کار دلایل مختلفی دارد. یکی از آن دلایل این است که برای طراحی سیاست‌های موثر و پیاده کردن آنها، به‌نحو فزاینده‌ای به اطلاعاتی که از مشاهدات فضایی بدست می‌آید نیاز است. اگر کشوری مصمم به تعقیب کشتی‌هایی باشد که نفتشان را در دریا خالی می‌کنند، ممکن است به این اطلاعات نیاز داشته باشد.

در اختیار داشتن جریانی منظم از تصاویر رادار از آب‌های ساحلی اروپا یکی از بهترین راه‌های این کار است. اگر بخواهید استانداردهای کیفیت هوا در شهرهای اروپایی را تنظیم کنید، به نظارت بر سطح آلاینده‌ها و ردگیری منشأ آنها نیاز دارید. داشتن اشراف از فضا در این زمینه اهمیت دارد، چرا که باد می‌تواند گازها را از یک کشور اروپایی به کشور دیگر ببرد. در نتیجه، اتحادیه اروپا برای داشتن کارکردی موثر به امکانات فضایی نیاز دارد. اما بروکسل در اینجا فرصتی اقتصادی هم می‌بیند.

اتحادیه اروپا معتقد است که فناوری فضایی می‌تواند ثروت زیادی ایجاد کند. کلیه داده‌هایی که به‌کمک سنتینل بدست می‌آیند به‌صورت رایگان در اختیار همگان – حتی افراد و نهادهای غیراروپایی – قرار خواهند گرفت. با دانستن این موضوع ممکن است منطق اقتصادی این کار برایتان زیر سوال برود. حجم این داده‌ها بسیار عظیم است؛ حجم داده‌ها بعد از کامل شدن مجموعه سنتینل‌ها و راه‌اندازی همه آنها، به بیش از ۸ ترابایت در روز خواهد رسید.

اما تحقیقات نشان می‌دهد که دسترسی نامحدود به داده‌ها احتمال ایجاد راه‌هایی جدید برای استفاده از آنها را بیشتر خواهد کرد، و به ظهور شرکت‌های بیشتر و ارائه خدمات تازه منجر خواهد شد. برای مثال، روزآمدتر شدن سریع‌تر داده‌های رادار می‌تواند به‌زودی امکان پیش‌بینی بروز سیلاب را فراهم کند. این فقط به شناسایی مناطق سیل‌زده از طریق مشاهده تصاویر محدود نمی‌شود، بلکه می‌توان با استفاده از این تصاویر مدل‌هایی هوشمند تعبیه کرد و به‌کمک آنها محل وقوع سیلاب‌های بعدی را پیش‌بینی کرد. همانطور که می‌توانید تصور کنید، بسیاری از این خدمات حاوی "ارزش افزوده" روزی در قالب اپلیکیشن‌های جدید از تلفن‌های هوشمند شهروندان سر در خواهند آورد.

طبق پیش‌بینی‌ها، به ازای هر یک یورویی که در پروژه کوپرنیکوس و سنتینل‌های آن سرمایه‌گذاری می‌شود، بیش از سه یورو از طریق فعالیت‌های مربوط به آن ایجاد خواهد شد. صحبت از ایجاد ۴۸ هزار فرصت شغلی جدید، و افزایش حدودا ۴۰ میلیارد دلاری تولید ناخالص داخلی اروپا تا سال ۲۰۳۰ است.

سیستم لندست آمریکا از این نظر پیش‌کسوت است. پیش از سال ۲۰۰۸، به ازای هر تصویر ۶۰۰ دلار دریافت می‌شد. بعد از اینکه دریافت این هزینه کنار گذاشته شد، استفاده از تصاویر لندست بشدت افزایش یافت. دکتر جیم آیرونز، متخصص پروژه ناسا (آژانس فضایی آمریکا)، اخیرا به من گفت: "محققان علمی و مدیران منابع حالا می‌توانند از هر داده‌ای که به آن نیاز دارند استفاده کنند، و نه فقط داده‌هایی که وسعشان به خرید آنها می‌رسد. در نتیجه، در ظرفیت‌ها و متدولوژی‌های مورد استفاده در فرآوری داده‌ها انقلابی روی داده است. مشاهده اینکه این افراد راه‌های جدیدی برای استفاده از داده‌ها و به تصویر کشیدن تغییرات سطح زمین ابداع می‌کنند، بسیار جالب توجه و هیجان‌انگیز است." اتحادیه اروپا امیدوار است که این امر در مورد سنتینل‌ها هم مصداق داشته باشد.

دکتر استیون بریگز، عضو هیأت نظارت‌کننده بر زمین آژانس فضایی اروپا، می‌گوید: "ماهواره سنتینل-۲ ما چیزی مثل یک 'ابر-لندست' است. این ماهواره کانال‌های بیشتر و رزولوشن بهتری خواهد داشت، و برد تحت پوشش آن بجای ۱۸۰ کیلومتر، ۲۸۰ کیلومتر خواهد بود. ما بطور همزمان دو فروند از این ماهواره‌ها را در حال پرواز خواهیم داشت. تازه این تنها سنتینل-۲ است. هریک از سنتینل‌ها از نمونه‌های قبلی پیشرفته‌تر خواهند بود. آنها این عرصه را کلا تغییر خواهند داد؛ عرصه مشاهده کره زمین دیگر هیچگاه مثل گذشته نخواهد شد." البته در اینجا نوعی قمار بر سر داده‌ها در جریان است. سرازیر شدن مقادیر عظیمی داده‌های رایگان به بازار به‌معنای آن خواهد بود که خدمات‌دهندگان فعلی که در ازای ارائه اطلاعات مبلغی دریافت می‌کنند، از این پس دچار مشکل خواهند شد.

حق نشر عکس PA
Image caption برای مشخص کردن دامنه سیلاب‌های سامرست از تصاویر یک ماهواره رادار آلمانی استفاده شد

آدام کیث، مدیر بخش مشاهده فضا و زمین در شرکت یوروکانسالت، می‌گوید: "در دسترس گذاشتن این همه اطلاعات برای کمک به راه‌اندازی خدمات حاوی ارزش افزوده خیلی خوب است، اما در عین حال بدان معناست که بازیگران فعلی برای از دست ندادن موقعیت فعلی‌شان مجبورند وارد حوزه‌های جدیدی شوند. این شرکت‌ها به این مسأله واقفند و می‌دانند که این اتفاق دیر یا زود خواهد افتاد؛ آنها مشغول تغییر مدل کار و تجارتشان و تبدیل آن به سیستم‌هایی با رزولوشن بالاتر از سنتینل، و یا سیستم‌هایی با پوشش زمانی بهتر هستند."