Поглед към Арктика: Сателитите разкриват променящите се условия в северните ширини


Когато съоснователите на Iceye Рафал Моджевски и Пека Лаурила започнаха да търсят обещаващи пазари за данни от радар със синтетична апертура (SAR), те се фокусираха изключително върху Арктика.

Това беше естествено подходящо за базирания във Финландия оператор на съзвездие SAR, основан през 2014 г. Осем години по-късно Арктика остава ключов пазар за Iceye, отчасти поради липсата на наземна инфраструктура.

„Единственият начин да го наблюдавате е чрез сателити“, каза Моджевски.

Докато арктическият морски лед се понижава до нови ниски нива, икономическата активност в региона се повишава. Междувременно почвата под арктическата тундра се размразява, докато част от растителността отгоре процъфтява. За да проследят промените, компаниите и академичните изследователи често се обръщат към сателитно базирани продукти за данни.

Spire Global, например, разработва набори от данни, за да помогне на хората да вземат решения какво да правят, тъй като арктическият регион се развива с течение на времето, каза Кевин Пети, вицепрезидент на Spire за времето и земното разузнаване.

С флота от повече от 110 спътника, Spire проследява движението на кораби и самолети през региона в допълнение към събирането на данни за атмосферната температура, налягане и влага, като отбелязва как сигналите от GPS и други глобални навигационни сателитни системи се променят, докато преминават през атмосферата .

Като наблюдава как същите сигнали се отразяват от повърхността на Земята, Spire също може да предостави на клиентите данни за нивата на влажност на почвата и морския лед.

Изображението на PlanetScope показва главния край на ледника Упернавик в Западна Гренландия. Кредит: Планета

Планетата хвърля светлина върху Арктика с повече от 200 спътника в полярна орбита, получаващи електро-оптични изображения.

Немски изследователи разработиха модел за дълбоко обучение за PlanetScope, ежедневните глобални изображения на Земята на Planet, за да идентифицират области, където арктическата вечна замръзнала земя се размразява и отделя метан, мощен парников газ. Изследването, ръководено от Центъра за полярни и морски изследвания на Хелмхолц на Института Алфред Вегенер и Института по геонауки към университета в Потсдам, картографира малки свлачища, които възникват при бързо размразяване на вечната замръзване.

„Това е вид приложение, което започваме да виждаме да се набира доста, защото имаме толкова голямо покритие както пространствено, така и времево в Арктика“, каза Таня Харисън, директор по научна стратегия на Planet.

Например Сара Кули, асистент от университета в Орегон, прилага машинно обучение към изображенията на планетата, за да проследи промените в стотици хиляди арктически езера в райони, където вечната замръзнала земя съхранява въглерод.

„Резултатите й предполагат, че комбинираното действие на всички тези малки езера всъщност ще бъде доста значителен източник на парникови газове, който продължава напред“, каза Харисън. „Това изследване е възможно само с набор от данни като този, защото тя разглежда субсезонен мащаб върху огромна площ от Арктика.

Междувременно Maxar работи със Световния фонд за дивата природа в Обединеното кралство и Британското антарктическо проучване, за да проследи движението на морж около северната част на Атлантическия океан и морето Лаптев близо до Сибир. Използвайки сателитни снимки, частните граждани се насърчават да помогнат за намирането на морж на сушата. Изследователите ще използват информацията, за да проучат как морските бозайници реагират на загубата на морски лед.

Все пак, освен публичните и частни изследователски инициативи, операторите на сателитни съзвездия виждат по-голямо търсене на данни от наблюдение на Земята за Украйна, Близкия изток и други конфликтни зони, отколкото за Арктика.

„Не сме виждали голямо търсене“, каза Паям Баназаде, основател и главен изпълнителен директор на Capella Space, сателитен оператор на SAR. „Това може да се промени с отварянето на корабните пътища, но все още не сме виждали това.“

В резултат на това някои оператори на сателитни съзвездия не са склонни да извършват радиометрични калибриране на оптични сензори, за да подобрят способността си да заснемат изображения на сняг и лед на високи географски ширини.

„Има сезони, когато те могат да събират данни, но има големи интервали от време, когато всеки, който се интересува от Арктика, трябва да търси други части от електромагнитния спектър“, каза Марк Кнап, бивш вицепрезидент по отбранителни и разузнавателни програми в компания за геопространствено разузнаване Preligens.

Например Preligens, фирма, специализирана в прилагането на изкуствен интелект към геопространствени данни, счита SAR и RF рефлектометрията за полезни ресурси за оценка на условията на високи географски ширини. С късовълнови инфрачервени данни Preligens също може да определи кога започва дейността на обекти като руски арктически съоръжения.

Тази статия първоначално се появи в броя на списание SpaceNews от май 2022 г.