Žvilgsnis kosmoso palydovų „akimis“: kodėl būtina stebėti Žemę?

Šiandienos pasaulyje, kai susiduriame su vis daugiau klimato kaitos, urbanizacijos ir išteklių valdymo iššūkių, palydovinis teritorijų stebėjimas tampa nepamainomu įrankiu. Tai technologija, leidžianti gauti informacijos apie Žemę, nenaudojant fizinio kontakto su tiriamais objektais realiuoju laiku. Tačiau kaip tai veikia ir kaip šie stebėjimai panaudojami Lietuvoje?

Kaip vyksta stebėjimas iš kosmoso?

Pasak VILNIUS TECH Aplinkos inžinerijos fakulteto profesorės dr. Jūratės Sužiedelytės-Visockienės, nuotolinis stebėjimas, paprastai tariant, yra aplink Žemę skriejančių palydovų žvalgymasis po planetos paviršių, fiksuojant įvairius elektromagnetinių bangų atspindžius. Šie duomenys vėliau apdorojami ir analizuojami bei leidžia tyrėjams pamatyti kitokią Žemę, o kartais ir atskleisti jos paslaptis.

Yra keli nuotolinio stebėjimo tipai: pasyvieji jutikliai, naudodami saulės šviesą kaip šaltinį, fiksuoja mums įprastas optines nuotraukas, panašias į tas, kurias darome fotoaparatais, o aktyvieji jutikliai tokie, kaip sintetinės apertūros radaro (SAR) sistemos, patys skleidžia energiją ir fiksuoja atspindėtus signalus, leidžiančius stebėti Žemę net esant debesuotumui ar naktį.

Anot Aplinkos inžinerijos fakulteto Geodezijos ir kadastro katedros profesorės dr. J. Sužiedelytės-Visockienės, šiuo metu pasaulyje turime apie 30 kosmoso agentūrų ir 258 Žemės stebėjimo palydovų misijas su integruotais 767 jutikliais palydovinėse platformose. Tai rodo, kokia svarbi ir sparčiai besivystanti yra ši sritis. Vieni jų renka informaciją apie Visatą, kiti – skirti Žemės tyrimams. Ryšių ir navigacijos palydovai užtikrina mums galimybę naudotis internetu, GPS navigacija, televizija.

Ko palydovai žvalgosi Lietuvoje?

Lietuvoje palydovai gali stebėti pasėlių plotus, vertinti jų būklę ir net prognozuoti derlių. Be to, jie leidžia patikrinti, ar ūkininkai nemėgina gudrauti. „Lietuvoje pagal palydovinius duomenis tikrinama, ar ūkininkai teisingai deklaruoja savo pasėlių plotus, augina tai, ką paminėjo deklaracijoje, laiku nušienauja pievas ir panašiai“, – vardija mokslininkė.

Taip pat palydovinis stebėjimas leidžia tirti mažesnių nei 60 hektarų vandens telkinių užpelkėjimą. „Užpelkėjimas gali atsirasti dėl tų pačių ūkininkų veiklos, jeigu jie aria per arti jų, naudoja trąšas, dėl kurių vanduo „žydi“ ir vėliau pelkėja ar pan. Kadangi šiuo metu, vykdant monitoringą, tiriami tik didesni vandens telkiniai, tai stebėjimas palydovais leidžia matyti ir mažesnių telkinių būklę bei sužinoti, kada laikas imtis priemonių. Lietuvoje nedidelių telkinių apipelkėjimas gan aktyvus procesas, kurį reikia stengtis stabdyti“, – sako specialistė.

Dar viena aktuali problema Lietuvoje – kirtaviečių plitimas. Palydovinis stebėjimas parodo, kiek mūsų šalies plotų užima miškai, o jų savininkams – ar niekas jų teritorijoje nevykdo nelegalių darbų. Be to, su palydovais galima sekti ir pačių medžių būklę. Ir visa tai stebima realiu laiku. Teritorijos klasifikavimas iš palydovinių duomenų leidžia matyti žemėnaudų pokyčius laike.

Nuo barščių iki atominės elektrinės

Šiuo metu mokslininkė su bendraminčiais tiria, kaip po Ignalinos atominės elektrinės uždarymo 2010 m. pasikeitė šalia esančio Drūkšių ežero būklė. Šis vandens telkinys buvo naudojamas reaktoriams aušinti ir dėl to jo vandens pakrančių temperatūra pakilo. „Aukštesnė temperatūra stipriai išbalansuoja pakrantes, florą ir fauną, tad norime palyginti, kaip uždarymas paveikė ekosistemą ir ar vandens temperatūra pagaliau stabilizavosi. Kadangi turime poros dešimčių metų palydovinius duomenis, galime juos sugretinti su šiandieniniais“, – pasakoja Geodezijos ir kadastro katedros vedėja prof. dr. J. Sužiedelytė-Visockienė. Vienintelis trūkumas – tyrinėti optinius duomenis trukdo debesuotumas, sudėtinga atrasti nedebesuotą laikotarpį.

Dar vienas įspūdingas tyrimas – sudarytas Sosnovskio barščių Lietuvoje žemėlapis. „Sosnovskio barščių paplitimas – didžiulė problema, todėl svarbu stebėti, kur jie yra išplitę bei imtis veiksmų. Kadangi pavasarį šie augalai turi intensyvią salotinę spalvą, nustatę jos elektromagnetinio bangos ilgio vertę, galėjome suklasifikuoti visą Lietuvos teritoriją – taip sužinojome, kur pas mus auga Sosnovskio barščiai.

Kitas svarbus tyrimo aspektas buvo tai, kad šio invazinio augalo paplitimas yra susijęs su apleistomis žemėmis, todėl kartu stebėjome, kaip Lietuvoje kinta tokių plotų kiekis. Apskritai, Lietuvoje situacija yra nebloga, jų pas mus tėra tik apie procentą, tačiau tuose apleistuose plotuose galima dar kažką daryti, pavyzdžiui, palikti juos kaip natūralias buveines paukščiams perėti, užsodinti miškais, ar pritaikyti energetikos poreikiams – vėjo ir saulės jėgainių statybai“, –
pasakoja profesorė.

Ir tai tik keli pavyzdžiai, ką stebime Lietuvoje. Kaip ir visame pasaulyje, iš kosmoso atkeliaujantys duomenys naudojami ekologijos ir aplinkosaugos srityse, padeda stebėti klimato kaitą, oro ir vandens taršą, biologinės įvairovės pokyčius, stichines nelaimes ir jų padarinius, fiksuoti apleistas teritorijas, Žemės paviršiaus temperatūros svyravimus.

Taip pat jie suteikia svarbių įžvalgų apie miestų plėtrą, demografinius pokyčius, naujų technologijų diegimą. „Tai ypač svarbu darniai teritorijų planavimo koncepcijai įgyvendinti. Toks nuotolinis stebėjimas tampa vis naudingesnis kuriant išmanias ir efektyvias miesto užstatymo tendencijas, kadangi palydovinio stebėjimo technologijos leidžia realiu laiku stebėti teritorijų pasikeitimus, vertinti temperatūras, aukščius, stebėti oro taršą, klimato kaitos padarinius“, – priduria mokslininkė.