لندسَت ۸: چشمان تازه‌ای برای تماشای زمین

arezoo — Thu, 14 Feb 2013 07:05:02 +0000

جف تولفسون (Jeff Tollefson)

برگردان:

احسان سنایی

جف تولفسون - بازنشستگی ماهواره لندست ۵ (Landsat 5) در ششم ژانویه امسال، خبر غم‌انگیزی برای جهان دانش بود. اما به هر صورت، از عمر طولانی و پربار این ماهواره هم انتظار چندانی نمی‌رفت. لندست ۵ در طول ۲۸ سال فعالیت مستمرش، عکس‌هایی را از چهره متغیر سیاره‌مان – از یخچال‌های رو به موت‌اش گرفته تا جنگل‌های سوزان – گرفته بود، که ماهواره‌های قبلی، هیچ‌یک از پس‌اش برنیامده بودند. عضو دیگر این خانواده، یعنی لندست ۶ در جریان پرتاب از میان رفت و لندست ۷ هم که حدود ۱۳ سال از عمرش می‌گذرد، تا حدی نابینا شده و سوخت‌‌اش در شُرف اتمام است. با بازشستگی لندست ۵، آینده باسابقه‌ترین – و شاید مؤثرترین – بانک اطلاعاتی تحولات سیاره‌مان، به ماهواره لندست ۸ محول خواهد شد؛ که قرار است همین هفته از پایگاه هوایی وندنبرگ کالیفرنیا به فضا پرتاب شود.

"لندست ۸ در طول ده سال آینده، مهم‌ترین مأموریت ناسا برای دیده‌بانی از زمین خواهد بود"؛ این را گرگ آسنر (Greg Asner)، از بوم‌شناسان مؤسسه کارنگی در شهر استنفورد کالیفرنیا می‌گوید. او که به کمک داده‌های لندست، تحولات جنگل‌های گرمسیری زمین را بررسی می‌کند، می‌گوید بعد از سال‌ها کار با ماهواره‌های فرسوده و معیوب، "چشمان آسمانی‌مان در شُرف احیاست. این چشم‌ها قرار است عملکرد چشمگیری داشته باشند".

مأموریت خانواده‌ی لندست، که نخستین عضو آن در سال ۱۹۷۲ به فضا پرتاب شد، این بوده و هست که تغییرات جهانی سطح خشکی‌‌ها و همچنین تحولات مصنوعی‌شان را زیرنظر بگیرد. اولین ماهواره در چندین باند نور مرئی و فروسرخ نزدیک، عکس‌هایی با دقت حداکثر ۸۰ متر می‌گرفت. لندست ۴ و ۵، دقت‌شان را به ۳۰ متر رساندند و دید فروسرخ قوی‌تری هم داشتند، به‌طوریکه داده‌هایشان کارایی بیشتری برای مطالعات معطوف به رطوبت خاک و پوشش گیاهی داشت. لندست ۷ مجهز به یک حسگر چندبانده است که حساسیت دوربین‌ها را به ۱۵ متر رسانده. این پروژه با پایش دقیقی که بر آن اعمال می‌شود، با هدف یک دیده‌بانی ۴۰ ساله در طول موج‌های ثابت، بر تحولات چشمگیر سیاره‌مان برنامه‌ریزی شده است.

ماهواره لندست ۷، پیش از پرتاب به فضا

ماجرای تازه‌ترین عضو این خانواده هم از سال ۲۰۰۲ شروع شد. ناسا ابتدا قصد داشت این داده‌ها را از یک ماهواره خصوصی بخرد؛ اما بعداً تغییر عقیده داد و تصمیم بر این شد که حسگرهای مختص پروژه لندست را بر مجموعه‌ای از ماهواره‌هایی که به مدار قطبی زمین اعزام می‌شوند، مستقر کند. بالاخره در سال ۲۰۰۵ و با حمایت دولت جورج بوش، ماهواره مجزایی به این پروژه اختصاص یافت و رسماً «مأموریت داده‌گیری مستمر لندست» نامیده شد.

این ماهواره‌ی ۸۵۵ میلیون دلاری که ابعادی در حدود یک اتومبیل جیپ دارد، قرار است در مدار ۷۰۰ کیلومتری زمین مستقر شود و با نسل جدیدی از حسگرهای دقیق عمل کند. جالب اینکه به جای پویش مستقیم نقاط مدنظر هم، نور ورودی را به کمک یک آینهْ به چندین حسگر مجزا می‌فرستد؛ به‌طوریکه به ازای هم ۱۸۵ کیلومتر از سطح زمین، حدود ۷۰۰۰ حسگر، همزمان در فرکانس‌های مختلف، اقدام به جمع‌آوری داده می‌کنند. نتیجه هم که معلوم است: داده‌های بیشتر و عکس‌های دقیق‌تر. جیم آیرونز (Jim Irons)، از دانشمندان پروژه لندست اظهار می‌کند "این داده‌ها، حساسیت فوق‌العاده بیشتری به دگرگونی‌های سطح زمین، در طول زمان دارند. مثلاً شاید بتوان فرق بین مزارع گندم و ذرت، و یا درختان افرا و بلوط را [از فضا] متوجه شد".

ضمناً این نخستین ماهواره از سری لندست خواهد بود که در باند «فراآبی» هم رصد می‌کند؛ یعنی فرکانس‌هایی که مختص بررسی اقیانوس‌ها و هواویزها (یا ایروسول‌ها)ی جوی‌اند. باند منحصربفرد دیگر این ماهواره هم بخشی از امواج فروسرخ را پوشش می‌دهد که به ابرهای سیروس حساس‌اند، ابرهایی که خودْ نقش هنگفتی در تحولات اقلیمی زمین بازی می‌کنند.

پروژه لندست در طول عمر چهل‌ساله‌اش، سیاست‌گذاری‌ها و برنامه‌ریزی‌های متعددی را به چشم خود دید؛ خصوصاً در ده‌ساله‌ی ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ میلادی که کنگره، مالکیت ماهواره‌ها را به بخش خصوصی محول کرد. اما فروش عکس‌های این پروژه به بهای چندین‌هزار دلار، شانس بررسی‌شان را تنها به جمع محدودی از نخبگان کاهش می‌داد. این شد که دولت مجدداً در سال ۲۰۰۱ اختیار پروژه را به دست گرفت و نهایتاً انجمن نقشه‌برداری‌های زمین‌شناختی ایالات متحده (USGS) که متولی رسمی داده‌های این پروژه محسوب می‌شود، در سال ۲۰۰۸ این داده‌ها را به شکل رایگان در اختیار عموم گذاشت. در پی این اقدام، تقاضای کاربران هم سر به آسمان گذاشت. عکس‌هایی که زمانی، سالیانه ۱۵ هزارتای‌شان به فروش می‌رفت؛ دیگر هرساله حدود ۳ میلیون بار دانلود می‌شدند. به قول مایک وولدر (Mike Wulder)، از اعضای هیئت رایزنی‌های علمی پروژه لندست، "این کار، موجبات دموکراسی را برای داد‌‌ه‌ها فراهم کرد".

اطلاعات لندست، انقلابی را در جامعه متخصصین سنجش از دور هم به راه انداخت. این متخصصین، مبدع روش‌هایی هستند که می‌توان حجم انبوه داده‌هایی از این دست را عملاً به کار بست و همچنین مطالعات مستمر فضایی بر تحولات جهانی را با هم ادغام کرد. سایر دوربین‌هایی که به خدمت چنین اهدافی گرفته شده‌اند، از جمله دوربین MODIS – که بر ماهواره‌های زمین‌پایی آکوا و ترا مستقر است – محدوده‌های وسیع‌تری از زمین را تحت پوشش خود می‌گیرند، اما به همان نسبت هم دقت کمتری دارند. به‌گفته آسنر، با لندست "می‌توانیم از جزئیات بیشتری سردربیاوریم و مساحت جغرافیایی هنگفتی را پوشش دهیم. همین مسأله کافی‌ست تا لندست را پیش‌آهنگ دیده‌بانی تحولات طبیعی و مصنوعی خشکی‌ها بکند".

قرار است عملیات رسمی لندست ۸، ۹۰ روز پس از پرتاب آغاز شود؛ گرچه نخستین تصاویر در همان سه-چهار هفته‌ اول مخابره می‌شوند. این ماهواره قرار نیست که مثل پیشینیان‌اش دست به رکوردشکنی و این‌ها بزند، بلکه به اعتقاد آیرونز، لندست ۸ عملکرد خودش را به نمایش خواهد گذاشت. "فکر نکنم این مأموریتْ دیگر شق‌القمری بکند که تمام هفت میلیارد نفرمان از آن سود ببریم".

منبع: nature

در همین زمینه:

پروژه لندست، چهل‌ساله شد

توضیحات تصاویر:

۱ - روند خشکیدگی دریاچه آرال قزاقستان از سال ۱۹۷۷ تا ۲۰۱۰، از دید ماهواره‌های لندست / منبع: USGS EROS Data Center

۲ - ماهواره لندست ۷، پیش از پرتاب به فضا – مربوط به سال ۱۹۹۹ / منبع: NASA

زمین، گرم‌ترین دهه‌اش را گذراند

arezoo — Mon, 21 Jan 2013 07:37:31 +0000

دن استون (Dan Stone)

برگردان:

احسان سنایی

دن استون - طبق داده‌های جدید دانشمندان سازمان ملی علوم جوی و اقیانوسی ایالات متحده (NOAA)، سال ۲۰۱۲ گرم‌ترین دهه در طول تاریخ ثبت دمای متوسط سیاره‌مان را پشت سر داشت.

اگرچه دمای متوسط زمین در سال ۲۰۱۲ رکوردی را جابجا نکرد، اما حدود 14.6 درجه سانتیگراد بود، که بالغ بر ۱ درجه از خط مبنایی که در دهه ۱۹۵۰ میلادی وضع شد، بیشتر است. طبق داده‌های جدید، این دما از سال ۱۸۸۸ میلادی تاکنون در حدود ۰.۸ سانتیگراد افزایش داشته؛ که با این حساب، سال ۲۰۱۲ در مجموع نهمین سال گرم تاریخ معاصر بود.

تامس کارل (Thomas Karl)، رئیس مرکز داده‌های جوی NOAA، پنجشنبه گذشته در حاشیه جلسه‌ای که به‌منظور ارائه همین داده‌ها ترتیب داده شده بود، به خبرنگاران گفت: "از سال ۱۹۹۶ به این طرف، [دمای زمین در] هر سال، از مقدار میانگین بیشتر بوده". دمای محلی ِ ایالات متحده هم از این پدیده مستثنا نیست. رکورد پیشین بیشترین دمای میانگین آمریکا، 12.3 سانتیگراد بود که در سال ۱۹۹۸ رقم خورد؛ حال‌آنکه در سال گذشته، همین مقدار حدود نیم‌درجه افزایش یافت، که از حیث گرمایش ِ سال‌به‌سال، بی‌سابقه است.

به‌گفته جیمز هنسن (James Hansen)، مدیر مرکز فضایی گادرد ناسا، "[ایالات متحده] رکورد گرم‌ترین سالش را نه‌فقط شکست، که عملاً درهم‌کوبید".

علی‌رغم اینکه هنوز بحث‌ها بر سر عوامل و میزان تأثیر انسان بر تحولات اقلیمی زمین در جریان است، اما اقلیم‌شناسان بلندپایه دولت آمریکا مشخصاً همان سوخت‌های فسیلی‌ای را مقصر شمرده‌اند که بر حجم گازهای گلخانه‌ایِ جو می‌افزایند. حتی با وجود اینکه دانشمندان هم انتظار نوساناتی را در حجم همین گازها طی فصول مختلف دارند، اما رویهمرفته سیر رشد دمای متوسط زمین را در سالیان آینده، فوق‌العاده صعودی ارزیابی می‌کنند.

به ‌همین ‌منظور، «برنامه تحقیقات تحولات اقلیمی» ِ ایالات متحده، جمعه گذشته دست به انتشار گزارشی زد که حاکی از تأثیر همه‌جانبه بخش‌های مختلف کشور، از بخش کشاورزی و حمل و نقل گرفته تا مدیریت منابع، بر این تغییر ِ نگران‌کننده بود. طبق این گزارش، هرچه دما بیشتر شود، معضلات بیشتری هم گریبانگیر روش‌های فعلی کشاورزی می‌شود و مخاطرات جدیدی را برای زیرساخت‌ها و خطوط کشتیرانی کشور ایجاد می‌کند.

منبع: National Geographic

توضیح تصویر:

عکس از Heather Pafford