أكثر أو أقل من 400 كيلومتر فوق رؤوسنا ، فإن محطة الفضاء الدولية (ISS) هي المسؤولة عن توسيع حدود المعرفة. على متن الطائرة ، يتم إجراء تجارب بانعدام الوزن ، ودعم الحياة ، والدفع ، ويتم اختبار التقنيات التي قد تسمح لنا يومًا ما بوضع قدمنا على المريخ أو العودة إلى القمر … والغريب أيضًا ، يتم إطلاق أشعة الليزر على الأشجار فوق أرض.
ناسا تطلق أشعة الليزر على الأشجار
يبدو غريب أن تطلق ناسا أشعة الليزر على الأشجار ومزعج بعض الشيء أيضًا. ولكن قد يبدو الأمر غريبًا ، إلا أن العلماء لديهم سببان وجيهان للقيام بذلك. توسيع معرفتنا بغابات الكوكب وتحسين استراتيجيات التقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون ، وهو أمر ضروري إذا أردنا تحقيق أهدافنا المناخية وتجنب أسوأ العواقب العالمية.
اقرأ أيضا لتجنب التعرض للاختراق ، قم بتحديث جهاز ماك و iPhone
هذه المبادرة جزء من مهمة تحقيق ديناميكيات النظام البيئي العالمي – GEDI للأصدقاء – وتم تطويرها جنبًا إلى جنب من قبل وكالة ناسا وجامعة ميريلاند باستخدام تقنية أشعة الليزر LiDAR . الهدف ، حسب تفاصيل موقعه على الويب ، هو تحقيق ملاحظات عالية الدقة للبنية ثلاثية الأبعاد للأرض. بفضل مدى وصوله ، يمكنه رسم خرائط لمناطق الغابات البعيدة.
هدف جيد ، تطبيقات أفضل
محطة الفضاء الدولية تقوم بعمل مدارات على طول الأرض دون توقف. ويصدر قمرنا الصناعي GEDI نبضات ليزر طوال الوقت. يوضح Adrián Pascual ، الأستاذ في جامعة ميريلاند وجزء من GEDI ، لبي بي سي. عندما تصل نبضة الطاقة هذه إلى الأرض ، فإنها تصطدم بالعنصر الأول الذي تجده ، وهو رؤوس الأشجار ، وتستمر في التقدم حتى تصل إلى الأرض “.
اقرأ أيضا لتجنب التعرض للاختراق ، قم بتحديث جهاز ماك و iPhone
بفضل أشعة الليزر ، يستطيع الفريق قياس الفرق بين قمم الأشجار والأرض ، وهي معلومة قيّمة تُستخدم لدراسة غطاء الأشجار. “وبالتالي ، نحن قادرون على تقدير مستويات الغطاء النباتي وهذا يعطينا فكرة ليس فقط عن ارتفاع الغابة ، ولكن أيضًا عن تعقيدها الهيكلي” ، يسلط الضوء على الخبير في رسم الخرائط وإدارة النظم الإيكولوجية للغابات.
للقيام بعملهم ، يعمل الفريق بقمر صناعي بحجم الثلاجة تقريبًا ، ويزن حوالي خمسمائة كيلوغرام ، وهو متصل بمحطة الفضاء الدولية. أثناء دراسته ، استخدم تقنية LiDAR ( اكتشاف الضوء والمدى ) ، والتي رأيناها بالفعل في الأجهزة الأخرى التي تستخدمها وكالة ناسا ، على سبيل المثال ، لاستكشاف القطب الجنوبي البعيد للقمر.
أحد مفاتيح GEDI هو أنه يطبق LiDAR بطريقة جديدة وبنطاق جديد. ويؤكد باسكوال لشبكة بي بي سي : “لم يتم وضع هذه التقنية مطلقًا على قمر صناعي ، وتم نقلها إلى محطة الفضاء الدولية وتنفيذها على ارتفاع يزيد عن 400 كيلومتر ، خاصة لرصد الغابات” .
يشتمل GEDI على ما مجموعه ثلاثة أشعة ليزر تولد ثمانية مسارات مراقبة متوازية. عند العمل ، يطلق كل ليزر 242 مرة في الثانية ويضيء بقعة 25 مترًا على السطح تُقاس منه البنية ثلاثية الأبعاد. يتم فصل هذه “المسارات” بدورها بمقدار 60 مترًا على طول المسار ومسافة عرضية تبلغ حوالي 600 بين كل مسار من المسارات الثمانية.
بالإضافة إلى إعطائنا ملاحظات ليزر عالية الدقة للأرض وقياس مظلة الغابة بدقة ، فإن GEDI لديها تطبيقات عملية قيمة. تعمل تقنيتها على تحسين قدرتنا على دراسة التنوع البيولوجي والموائل أو فهم دورات المياه والكربون بشكل أفضل.
تعد البيانات المتعلقة بهيكل السطح ذات قيمة كبيرة أيضًا للتنبؤ بالطقس
وإدارة الغابات ومراقبة الأنهار الجليدية والغطاء الثلجي وإنشاء نماذج ارتفاع رقمية أكثر دقة . المهمة ، وتخلص إلى: “يوفر GEDI القطعة المفقودة ، الهيكل ثلاثي الأبعاد ، في أصول المراقبة التابعة لناسا “.
إنه يعمل على تطوير التطبيقات التي تشمل إدارة الموارد المائية والتنبؤ بالطقس وإدارة الغابات والقياس الجغرافي. يمكن أن تؤدي قياسات ارتفاع المياه السطحية والجليد والغطاء النباتي وسطح الأرض إلى تحسين تقديرات مخاطر فيضانات العواصف وإمدادات المياه وموارد الغابات وتحديد أولويات الحفظ “.
يمكن لعملهم أيضًا أن يساعدنا كثيرًا في مكافحة الاحتباس الحراري. بعد كل شيء ، الأشجار هي واحدة من أعظم حلفائنا في التقاط الكربون وتخزينه. يقول باسكوال لبي بي سي : “من المحسوب بشكل أو بآخر أن الشجرة متوسطة الحجم ، الشيء الأكثر عمومية التي يمكن التفكير فيها ، تصلح حوالي 25 كيلوغرامًا من ثاني أكسيد الكربون سنويًا” . بفضل GEDI ، يمكننا تقدير ، على سبيل المثال ، كمية ثاني أكسيد الكربون المخزنة في غابات الكوكب.
لا يقتصر هدفه على المناطق المعروفة بشكل أو بآخر والتي رسمها العلماء جيدًا ؛ كما أنه يوفر بيانات عن الأماكن البعيدة ، مثل النقاط في منطقة الأمازون حيث لا نعرف مشكلات مهمة ، مثل ارتفاع الأشجار. تتيح لنا الميزة التي تستمدها من LiDAR ، من بين أشياء أخرى ، اكتشاف التغيرات في الكتلة الحيوية الناتجة عن قطع الأشجار غير القانوني أو الحرائق.
على الرغم من تطبيقاته ، كان بإمكان GEDI أن تكون أيامه معدودة . ومن المقرر أن تستمر المهمة حتى يناير 2023. ومن ذلك الحين فصاعدًا ، ستحل أداة أخرى مكانها على محطة الفضاء الدولية.
