Skėtis orbitoje: kaip ESA BIOMASS misija keičia mūsų požiūrį į globalų anglies ir miškų vaizdą

• Pasaulinė nuotolinių tyrimų ir anglies žemėlapių rinka: apžvalga
• Kylančios technologijos erdvėje, skirtos biomasei matuoti
• Raktiniai žaidėjai ir strateginiai iniciatyvos palydoviniame biomasių stebėjime
• Planuojamas augimas ir investicijos į Žemės stebėjimą anglies analizei
• Regioninės įžvalgos: biomasių stebėjimas ir anglies kaupimo karštosios vietos
• Keliaujant į priekį: inovacijos ir plintančios biomasių matavimo taikymo sritys
• Kliūtys ir proveržiai: iššūkių navigavimas ir galimybių atkodavimas
• Šaltiniai ir nuorodos

“Paryžius turi vienas griežčiausių bepiločių orlaivių taisyklių Europoje, reglamentuojamų pagal daugiasluoksnę Europos Sąjungos (ES) taisyklių, Prancūzijos nacionalinių įstatymų ir vietinių su sostine susijusių apribojimų sistemą.” (šaltinis)

Pasaulinė nuotolinių tyrimų ir anglies žemėlapių rinka: apžvalga

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovo, kurio startas numatytas 2024 m. gegužės mėn., paleidimas žymi transformacinę akimirką pasaulinėje nuotolinių tyrimų ir anglies žemėlapių rinkoje. BIOMASS, sukurta prasiskverbti per tankius miškų dangčius, pasitelkdama savo novatorišką P-diagramą sintetinę apertūros radarą, yra pirmasis palydovas, galintis žemėlapiuoti pasaulio miškus trimatėje erdvėje globaliu mastu, atskleidžiant anksčiau nepastebėtus anglies rezervuarus ir suteikiant precedento neturinčius duomenis klimatologijos mokslui ir politikai.

BIOMASS „skėtis orbitoje“ – 12 metrų išskleidžiamas radijo antena – leidžia matuoti miško biomasę ir anglies atsargas su erdviniu raiškos lygiu, siekiančiu 200 metrų, kas yra žymus patobulinimas lyginant su ankstesnėmis misijomis. Pirmieji palydovo vaizdai, paskelbti 2024 m. birželio mėn., jau parodė jo gebėjimą atskleisti tropinių miškų struktūrą ir tankį Amazonės ir Kongo baseinuose, kurie yra kritiniai pasaulio anglies ciklo komponentai (ESA).

• Rinkos poveikis: Pasaulinė nuotolinių tyrimų rinka, kurios vertė 2023 m. buvo 15,3 mlrd. JAV dolerių, prognozuojama, kad pasieks 25,6 mlrd. JAV dolerių iki 2028 m. dėl didėjantios paklausos po aukštos raiškos aplinkos duomenų ir anglies stebėjimo sprendimų (MarketsandMarkets).
• Anglies žemėlapiavimo paklausa: Daugiau nei 80% sausumos anglies kaupiama miškuose, todėl tikslus žemėlapiavimas yra būtinas norint sudaryti anglies prekybos, REDD+ iniciatyvas ir nacionalinius šiltnamio efektą sukeliančių dujų inventorius (Nature Climate Change).
• Technologinis šuolis: BIOMASS sugebėjimas „matyti“ pro debesis ir tankų lapiją sprendžia didelį optinių palydovų ribotumą, atveriant naujas galimybes visus metus vykstant anglies stebėjimui.

Pramonės suinteresuotosios šalys — įskaitant vyriausybes, nevyriausybes organizacijas ir privačius anglies rinkos dalyvius — tikimasi, kad pasinaudos BIOMASS duomenimis, siekdamos pagerinti miškų valdymą, patikrinti anglies kredito galiojimą ir remti klimato švelninimo strategijas. Palydovo atvirų duomenų politika dar labiau demokratizuoja prieigą, skatinant inovacijas analitikos ir dirbtinio intelekto pagrindu veikiančioje anglies apskaitoje (ESA BIOMASS Misija).

Apibendrinant, ESA BIOMASS palydovas ne tik pakelia Žemės „žaliąją skraistę“, bet ir nustato naują standartą skaidrumui ir tikslumui pasauliniame anglies žemėlapiavime, skatindamas augimą ir inovacijas nuotolinių tyrimų rinkoje.

Kylančios technologijos erdvėje, skirtos biomasei matuoti

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį erdvėje atsiradusių biomasės matavimo technologijų srityje. Pavadintas „skėčiu orbitoje“ dėl savo milžiniškos 12 metrų išskleidžiamos radijo antenos, BIOMASS yra pirmasis palydovas, nešantis P-diagramą sintetinį apertūros radarą (SAR) į kosmosą, leidžiantį neseniai matuoti tankiu mišku dangčiais ir trimatėje erdvėje žemėlapiuoti pasaulio miškus (ESA BIOMASS Misija).

Tradiciniai Žemės stebėjimo palydovai, tokie kaip NASA GEDI lidar arba ESA Sentinel-1, suteikė vertingų duomenų apie miško struktūrą ir apimtį, tačiau jų trumpesnio bangos ilgio jutikliai yra riboti savo gebėjimu „matyti“ pro tankius augalus. BIOMASS P-diagraminis radaras, veikiantis 70 cm bangos ilgyje, gali prasiskverbti per lapus ir šakas, kad pasiektų medžių kamienus ir dideles šakas, kuriose kaupiasi didžioji dalis sausumos anglies (Nature News).

Per kelias savaites pasiekęs savo 666 kilometrų saulės sinchroninę orbitą, BIOMASS grąžino savo pirmuosius vaizdus, atskleidžiančius sudėtingus tropinių miškų detalių Kongo baseine ir Amazonėje. Šie vaizdai, kuriuos misijos mokslininkai apibūdino kaip „stulbinančius“, atskleidžia anksčiau nematytus anglies rezervuarus ir siūlo naują objektyvą stebint miškų naikinimą, miškų degradaciją ir ataugimą (BBC News).

• Pasaulinė anglies apskaita: Tikimasi, kad BIOMASS sumažins neaiškumus pasauliniuose miško anglies atsargų įverčiuose iki 50%, kas yra esminis patobulinimas klimato kaitos mažinimui ir tarptautinėms anglies rinkoms (ESA Misijos apžvalga).
• Miškų naikinimo stebėjimas: Palydovo gebėjimas fiksuoti subtilius miško struktūros pokyčius sustiprins ankstyvojo įspėjimo sistemas dėl neteisėtos kirtimo ir žemės naudojimo pokyčių.
• Klimatologijos mokslas: Teikdama metinius globalius viršžemės biomasės žemėlapius, BIOMASS padės mokslininkams stebėti, kaip miškai reaguoja į klimato kaitą, sausras ir atstatymo pastangas.

Kaip pirmoji tokio tipo misija, BIOMASS nustato naują standartą Žemės stebėjimui, siūlydama veiksmingą informaciją politikams, gamtosaugininkams ir anglies rinkos dalyviams. Jos duomenys bus laisvai prieinami, skatindami tarptautinį bendradarbiavimą ir inovacijas kovoje su klimato kaita (ESA Earth Online).

Raktiniai žaidėjai ir strateginiai iniciatyvos palydoviniame biomasių stebėjime

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį pasaulinėje miškų stebėjimo ir anglies apskaitos srityje. Kaip perliuko misija pagal ESA Žemės tyrimų programą, BIOMASS yra pirmasis palydovas, aprūpintas P-diagraminiu sintetinės apertūros radarų (SAR), kuris sugeba prasiskverbti per tankius miško dangčius, kad žemėlapiuotų pasaulio miškus precedento neturinčiu tikslumu. Šis „skėtis orbitoje“ yra skirtas kiekybiškai įvertinti miško biomasę ir atskleisti paslėptus anglies rezervus, teikdamas kritinius duomenis klimato kaitos mažinimui ir tvariam žemės valdymui.

• ESA BIOMASS Palydovas: Palydovo 12 metrų radaras, didžiausias įdiegta ESA, leidžia jam „matyti“ pro lapus ir šakas, matuojant medžių kamienus ir dideles šakas, kuriose kaupiasi didžioji dalis miškų anglies. BIOMASS pristatys globalius miško biomasės žemėlapius kas šešis mėnesius, su erdviniu raiškos lygiu 200 metrų, ir tikimasi, kad sumažins neaiškumus globalaus anglies atsargų įvertyje iki 50% (ESA).
• Pirmieji vaizdai ir ankstyvos įžvalgos: Per kelias savaites po išleidimo, BIOMASS grąžino savo pirmuosius vaizdus, atskleidžiančius sudėtingas miško struktūras Amazonėje ir Kongo baseine. Šie vaizdai jau atskleidė anksčiau nematytas anglies turtingas vietas ir tikimasi, kad jie tobulins globalius anglies ciklo modelius (Nature).
• Strateginiai partnerystės: ESA bendradarbiauja su pasaulinėmis organizacijomis, tokiomis kaip Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacija (FAO), NASA ir Pasaulio išteklių institutu (WRI), kad integruotų BIOMASS duomenis į tarptautines miškų stebėjimo sistemas. Šios partnerystės siekia remti REDD+ iniciatyvas ir nacionalinius šiltnamio efektą sukeliančių dujų inventorius (FAO).
• Rinkos poveikis ir ateities iniciatyvos: BIOMASS misija tikimasi paskatinti naują bangą komercinių ir vyriausybinių investicijų į palydovais pagrįstą aplinkos stebėjimą. Tokios įmonės kaip Airbus Defence and Space, kuri sukūrė palydovą, ir analizės įmonės, tokios kaip Planet ir Satellogic, yra pasirengusios pasinaudoti BIOMASS duomenimis anglies prekybos, gamtosaugos ir tvarios miškų ūkininkavimo srityse (Airbus).

ESA BIOMASS palydovas ne tik pakelia Žemės žaliąją skraistę, bet ir nustato naują standartą skaidrumui ir tikslumui pasauliniame anglies stebėjime, o jos pirmieji vaizdai jau pakeičia mūsų supratimą apie planetos paslėptus anglies rezervus.

Planuojamas augimas ir investicijos į Žemės stebėjimą anglies analizei

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį Žemės stebėjimo anglies analizei srityje. Sukurtas siekiant žemėlapiuoti pasaulio miškus precedento neturinčiu tikslumu, BIOMASS naudoja galingą P-diagraminį sintetinę apertūros radarą, galintį prasiskverbti per tankius dangčius ir net plonas debesų danga. Šis „skėtis orbitoje“ yra pirmasis palydovas, teikiantis globalius, aukštos raiškos miško biomasės matavimus, kurie yra kritinis rodiklis suprantant anglies kaupimą ir srautus sausumos ekosistemose.

Pirmieji vaizdai, kuriuos paskelbė ESA, jau stebino mokslininkus, atskleisdami sudėtingas tropinių, vidutinio platumos ir borealinių miškų struktūras, anksčiau buvusias paslėptas. Šie vaizdai yra ne tik vizualiai įspūdingi — jie suteikia kiekybinius duomenis apie viršžemės biomasę, leidžiančius tiksliau įversti anglies atsargas ir pokyčius dėl miškų naikinimo, degradacijos ar ataugimo (ESA: BIOMASS palydovas pakilo).

Pasaulinė Žemės stebėjimo duomenų ir paslaugų rinka greitai auga, varoma didėjant anglies intelekto ir anglies apskaitos paklausai. Pagal neseniai paskelbtą ataskaitą, Žemės stebėjimo rinka iki 2030 m. turėtų pasiekti 8.5 mlrd. JAV dolerių, o aplinkos stebėjimas ir anglies analizė yra pagrindinės augimo sritys (Euroconsult: Žemės stebėjimo rinka 2023).

• Investicijų šuolis: Rizikos kapitalas ir viešosios lėšos Žemės stebėjimo startuoliuose ir misijose išaugo, 2023 m. globaliai investavus daugiau nei 2.5 mlrd. JAV dolerių (SpaceNews: Žemės stebėjimo investicijos).
• Politikos veiksniai: ES Žalioji sutartis ir pasaulinės anglies rinkos skatina paklausą tiksliai, patvirtinamai anglies duomenims apie miškus, padarant BIOMASS rezultatus ypač vertingais tiek laikantis, tiek savanoriškose anglies rinkose.
• Komercinės galimybės: Įmonės, dirbančios miškininkystėje, žemės ūkyje ir anglies prekyboje, tikimasi pasinaudoti BIOMASS duomenimis, kad pagerintų ataskaitas, rizikos vertinimą ir tvarų žemės valdymą.

Kol BIOMASS tęsia savo misiją, palydovo duomenys bus pagrindas naujiems verslo modeliams ir politikos sistemoms, remiantis globalų perėjimą prie anglies dvideginio emisijų sumažinimo. Jo „žaliosios skraistės“ kėlimo galimybės keičia būdą, kaip mes matuojame, valdom, ir monetizuojame pasaulio paslėptus anglies rezervus.

Regioninės įžvalgos: biomasių stebėjimas ir anglies kaupimo karštosios vietos

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį pasaulinėje miškų stebėjimo ir anglies apskaitos srityje. Sukurtas siekiant žemėlapiuoti pasaulio miškus precedento neturinčiu tikslumu, BIOMASS naudoja galingą P-diagraminį sintetinės apertūros radarą (SAR), galintį prasiskverbti per tankius dangčius ir net kai kurią žemės dangą, atskleidžiant „paslėptus“ anglies rezervus, kurie ilgą laiką buvo nepastebėti tradicinėmis stebėjimo metodikomis (ESA: BIOMASS Misija).

Per kelias savaites pasiekęs 666 km saulės sinchroninę orbitą, BIOMASS pateikė savo pirmuosius vaizdus, nustebindama mokslininkų bendruomenę dėl jų aiškumo ir gylio. Palydovo radaras gali fiksuoti subtilius skirtumus miško struktūroje, leidžiančius matuoti viršžemės biomasę su 20% tikslumu 200 metrų erdviniu raiškos lygiu (Nature News). Ši galimybė yra esminė anglies turtingų karštųjų vietų nustatymui ir miško dangos pokyčių stebėjimui, ypač tropinėse vietovėse, kur debesų danga ir tankus augalija istoriškai trukdė optiniams ir lidar matavimams.

• Amazonės baseinas: Ankstyvieji BIOMASS duomenys atskleidė anksčiau nepastebėtus anglies rezervus tolimose Amazonės vietovėse, pabrėždami baseino vaidmenį kaip pasaulinio anglies sugerimo šaltinį ir pabrėždami išsaugojimo pastangų skubumą (BBC Science).
• Kongo miškai: Palydovo radaras žemėlapiavo dideles Kongo baseino teritorijas, suteikdamas naujų įžvalgų apie didžiausią Afrikos anglies rezervuarą ir remiantis kovos su miškų naikinimu iniciatyvas.
• Borealiniai miškai: Šiaurės platumose BIOMASS padeda kiekybiškai įvertinti anglies atsargas borealiniuose miškuose, kurie kaupia beveik trečdalį pasaulinės sausumos anglies (ESA: Pirmieji vaizdai).

Iki 2025 m. tikimasi, kad BIOMASS sukurs pasaulinį miško anglies atsargų žemėlapį, remiantis tarptautinėmis klimato sutartimis, tokiomis kaip Paryžiaus susitarimas ir REDD+ iniciatyvos. Palydovo duomenys bus laisvai prieinami, suteikiant galimybę vyriausybėms, nevyriausybinėms organizacijoms ir tyrėjams stebėti miškų naikinimą, patikrinti anglies kreditus ir kurti taikomas išsaugojimo strategijas (ESA Earth Online).

Apibendrinus, ESA BIOMASS palydovas kelia „žaliąją skraistę“ Žemės miškuose, teikdamas veiksnius duomenis apie anglies kaupimo karštąsias vietas ir keisdamas globalią reakciją į klimato kaitą.

Keliaujant į priekį: inovacijos ir plintančios biomasių matavimo taikymo sritys

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį pasauliniame biomasių matavime. Sukurtas siekiant žemėlapiuoti pasaulio miškus precedento neturinčiu tikslumu, BIOMASS yra aprūpintas novatorišku P-diagraminiu sintetinės apertūros radarų (SAR), galinčiu prasiskverbti pro tankius miško dangčius ir net pasiekti po jais esančią žemę. Šis „skėtis orbitoje“ yra pirmasis palydovas, naudojantis tokio ilgio bangos radarą iš kosmoso, leidžiantis atskleisti paslėptus anglies rezervus, užrakintus Žemės miškuose — kritinius duomenis klimato mokslui ir politikai.

Per kelias savaites po paleidimo, BIOMASS pateikė savo pirmuosius vaizdus, nustebindama mokslininkus dėl jų aiškumo ir gylio. Palydovo radaras gali atskirti skirtingus miško sluoksnius, teikdamas trimatę struktūrų ir biomasės tankio žemėlapių informaciją. Ankstyvieji vaizdai iš Amazonės ir Kongo baseinų, pavyzdžiui, jau atskleidė anksčiau nepastebėtus augimo bei tankio pokyčius, teikdamas naujų įžvalgų apie anglies surinkimą ir miškų sveikatą (ESA: BIOMASS teikia pirmuosius vaizdus).

• Nepaprasta anglies apskaita: BIOMASS tikimasi sumažins neaiškumus globalaus miško anglies atsargų įvertyje iki 50%, kas yra reikšmingas pokytis tarptautinėms klimato susitarimams ir anglies prekybai (Nature: BIOMASS palydovo misija).
• Miškų naikinimo ir degradacijos stebėjimas: Palydovo gebėjimas nustatyti subtilius miško struktūros pokyčius sustiprins ankstyvojo įspėjimo sistemas dėl neteisėtos kirtimo ir žemės naudojimo pokyčių, prisidedančių prie globalaus gamtosaugos.
• Plintančios taikymo sritys: Be anglies, BIOMASS duomenys padės biologinės įvairovės tyrimuose, hidrologijoje ir net katastrofų valdyme, kadangi radaras gali stebėti pokyčius po audrų, gaisrų ar sausros.

Žvelgdami į ateitį, BIOMASS atvirų duomenų politika suteiks galimybę mokslininkams, vyriausybėms ir nevyriausybinėms organizacijoms pasinaudoti jos rezultatais įvairiose srityse. Misija numatyta veikianti mažiausiai penkerius metus, o jos duomenys turėtų tapti pagrindiniu ateities Žemės sistemų modelių ir klimato veiksmų strategijų pagrindu. Kol palydovas tęsia „Žemės žalios skraistės kėlimą“, jis žada revoliucionuoti mūsų supratimą apie planetos gyvas anglies atsargas ir svarbų miškų vaidmenį reguliuojant globalią klimatą (ESA: BIOMASS Misijos apžvalga).

Kliūtys ir proveržiai: iššūkių navigavimas ir galimybių atkodavimas

Europos kosmoso agentūros (ESA) BIOMASS palydovas, paleistas 2024 m. gegužės mėn., žymi transformacinį šuolį Žemės stebėjime, iškeldamas didžiulį 12 metrų radarą „skėtį“ orbitoje. Ši novatoriška misija skirta prasiskverbti per tankius planetos miškus, atskleidžiant anksčiau paslėptus anglies rezervus ir teikdama precedento neturinčius įžvalgas apie pasaulio žaliąsias plaučius. Tačiau kelias į šį proveržį buvo kupinas techninių, aplinkosauginių ir duomenų apdorojimo iššūkių.

• Techniniai barjerai: Pagrindinis BIOMASS palydovo instrumentas, P-diagraminis sintetinės apertūros radaras, veikia bangos ilgiu, kuris yra tinkamas prasiskverbti pro miško dangčius ir net per žemės paviršių. 12 metrų auksu padengtos antenos dizainas ir įgyvendinimas buvo reikšminga inžinerinė užduotis, reikalaujanti novatoriškų sulankstomų mechanizmų ir tvirtų medžiagų, kad atlaikytų orbitos griežtas sąlygas (ESA).
• Aplinkos ir reguliavimo kliūtys: BIOMASS naudojama P-diagraminė dažnių juosta yra labai jautri ir reguliuojama griežtų tarptautinių taisyklių, kad būtų išvengta trukdžių žemės ryšiams ir karinėms sistemoms. Pasaulinio dažnių paskirstymo užtikrinimas ir minimalaus poveikio kitoms paslaugoms užtikrinimas buvo sudėtingas, daugelį metų trukęs derybų procesas (SpaceNews).
• Duomenų apdorojimas ir interpretacija: Didesnė BIOMASS generuojamų duomenų apimtis ir sudėtingumas kelia didelių apdorojimo iššūkių. Tobulinti algoritmai ir dirbtinio intelekto technikos kuriamos siekiant paversti žalius radarinius signalus į praktiškus miško biomasės ir anglies atsargų žemėlapius, leidžiančius mokslininkams stebėti pokyčius naudojant didelį tikslumą (Nature).

Nepaisant šių kliūčių, BIOMASS jau pateikė savo pirmuosius stulbinančius vaizdus, atskleidžiančius sudėtingas miško struktūras visame Amazonės ir Kongo baseinuose. Šie vaizdai turėtų revoliucionuoti klimato mokslą, teikdami pirmuosius globalius, aukštos raiškos viršžemės biomasės žemėlapius, kurie yra kritinis rodiklis stebint anglies surinkimą ir formuojant klimato politiką (ESA: Pirmieji BIOMASS vaizdai).

Ateityje BIOMASS misija turi galimybių atskleisti naujus anglies apskaitos, miško valdymo ir biologinės įvairovės išsaugojimo kelius. Pakeldama Žemės žalią skraistę, ESA orbitinis skėtis ne tik įveikia dideles kliūtis, bet ir atveria naują aplinkos skaidrumo ir veiksmų erą.

Šaltiniai ir nuorodos

• Skėtis orbitoje: ESA BIOMASS palydovas pakelia Žemės žaliąją skraistę, atskleisdami paslėptus anglies rezervus ir stulbinančius pirmuosius vaizdus
• ESA: Pirmieji BIOMASS vaizdai
• MarketsandMarkets
• Nature
• BBC Science
• ESA: BIOMASS Misijos apžvalga
• FAO
• Airbus
• Euroconsult: Žemės stebėjimo rinka 2023
• SpaceNews