Dragan KOSOVAC

1. avgust 2024.

Svake zime, kada temperatura u nekom regionu padne ispod nule, naći će se neki lokalni lakrdijaš sa komentarima tipa: „Meni ovo ne liči na globalno zagrevanje”. Sa druge strane, kada dođu letnji toplotni talasi, čujemo glasove sličnih larmadžija sa manje podsmeha, a više alarmizma: „Sve je gotovo! Ubiće nas planetarno zagrevanje!” Veoma često, istina je negde u sredini između dva ekstremna stava, ali u ovoj specifičnoj instanci nije tako. Istina je to da i kada je vrlo hladno i kada je užasno vrelo, to su vremenski (meteorološki) uslovi, a ne klima. Tačnije, klimatske promene, koje svakako postoje i naučnici ih prate decenijama, imaju i te kakvog uticaja na učestalost, trajanje i intenzitet širokog spektra vremenskih uslova. Globalno zagrevanje ne znači da će svima stalno biti toplije, već da povećavanje planetarnog proseka temperature postepeno povećava globalnu nestabilnost i nepredvidivost vremenskih uslova, a to znači više toplotnih talasa u nekim regionima planete, više ekstremno hladnih perioda u drugim, više snažnih oluja u trećim ili poplava u četvrtim.

Načini za borbu protiv globalnog zagrevanja su već neko vreme kristalno jasni, a to je smanjenje emisije ugljen dioksida, metana i ostalih gasova koji dovode do efekta staklene bašte. Nažalost, najveći zagađivači ove vrste su fabrike sa neadekvatnim sistemima za filtraciju otpadnih gasova, globalna transportna i energetska industrija koje se i dalje najviše oslanjaju na sagorevanje naftnih derivata i uglja, kao i, najčešće previđana, vojna industrija i sukobi. Pošto se u uslovima modernog kapitalizma gotovo ništa neće promeniti u pomenutim sferama delatnosti, naučnicima preostaje da pokušaju da drže korak sa klimatskim promenama i nestabilnim vremenskim uslovima. Sa jedne strane je razvoj tehnologija za čišćenje dosadašnjeg zagađenja, o kojima smo do sada pisali u nekoliko navrata (SK 9/2019, i.sk.rs/16083, SK 10/2021, i.sk.rs/30122), a sa druge su moderni sistemi za praćenje aktuelnih vremenskih uslova i što tačnije predviđanje meteoroloških nepogoda.

GOES-19

Ukoliko koristite aplikacije za praćenje vremenskih uslova čije matične kompanije su u Sjedinjenim Američkim Državama, radi se o takozvanom „prepakovanom sadržaju”. Tačnije, najveći broj kompanija koje zarađuju milione dolara od serviranja meteoroloških podataka do njih ne dolaze same, već se oslanjaju na merenja i kalkulacije koje obavlja NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), vladina regulatorna agencija zadužena za praćenje okeana i atmosfere radi prognoze vremena, planiranja ribolova i zaštite životinjskih vrsta. Ova agencija pokrenuta je 1970. godine, kada je preuzela kontrolu kako nad meteorološkim mernim stanicama na Zemlji, tako i nad satelitima za praćenje vremena koji su u orbiti od 1960. godine (TIROS-1). Tokom godina, pod kontrolom NOAA našli su se i NESDIS (National Environmental Satellite, Data, and Information Service) čiji zadatak je obrada podataka prikupljenih sa svih meteo-stanica (pa i satelita) kao i DMSP (Defense Meteorological Satellite Program), izvorno program Ministarstva odbrane u okviru Američkog Vazduhoplovstva (Air Force) sa ciljem da prati opasnosti od vremenskih uslova, meteoroloških fenomena koji se razvijaju iznad okeana, kao i Sunčeve aktivnosti.

Za satelitsko praćenje vremenskih uslova na Zemlji, NOAA koristi seriju satelita nazvanu GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite). Ovi sateliti koriste takozvanu geostacionarnu ili geosinhronu ekvatorijalnu orbitu (GEO), a da bi idealno pokrili celu površinu kontinentalnih SAD, neophodno je da istovremeno rade tri satelita na takozvanim položajima GEOS-Istok (75 stepeni zapadne geografske dužine), GEOS-Zapad (137 stepeni zapadne geografske dužine), GEOS-Jug (60 stepeni zapadne geografske dužine). Prvi satelit u seriji, GOES-1, lansiran je davne 1975. godine, a od 2016. godine NOAA je prešla na četvrtu generaciju satelita, takozvanu R-seriju, koju proizvodi kompanija Lockheed Martin na proverenoj platformi A2100. Inače, praksa je da sateliti pre lansiranja nose slovnu oznaku, a da brojčanu dobiju kada u orbiti budu pušteni u pogon. Sem toga, nije retkost da se usled kvarova određenih mernih uređaja satelitima potpuno promeni funkcija, položaj, agencija koja ih koristi, pa, tako, i oznaka.

Dvadeset petog juna, raketom Falcon Heavy, kompanije SpaceX, lansiran je satelit GOES-U iz svemirskog centra Kenedi na Floridi. Sedmog jula, satelit je došao na svoje privremeno odredište, geostacionarnu orbitu na 89,5 stepeni zapadne geografske dužine i oznaka mu je zvanično promenjena u GOES-19. Na ovoj lokaciji, koja je između operativnih satelita GOES-16 (na poziciji GOES-Istok) i GOES-18 (na poziciji GOES-Zapad) biće testirani svi merni uređaji 19-ice, a biće obavljeno i rasklapanje jarbola sa magnetometrom.

Inače, pored magnetometra, serija-R nosi još pet glavnih instrumenata. ABI(Advanced Baseline Imager) je kamera visoke rezolucije, odgovorna za 65 odsto podataka koje satelit GOES šalje ka Zemlji i sadrži 16 različitih opsega u elektromagnetnom spektru: dva vidljiva, četiri blisko-infracrvena i deset infracrvenih. ABI je u stanju da razlikuje različite modalitete vode u atmosferi, kao što su površinska isparenja, magla i oblaci, kao i dim i vlagu u okolini određenih tipova vegetacije. HES(Hyperspectral Environmental Suite) je spektroskop sa 1500 kanala za praćenje temperature i količine vodene pare na različitim nadmorskim visinama. SEISS (Space Environment In-Situ Suite) je instrument za merenje zračenja iz svemira i sastoji se od pet čestičnih senzora koji mere kretanja elektrona energije od 30 elektronvolti do četiri megaelektronvolti, protok malih jona i protona do 500 megaelektronvolti, kao i velikih kona iznad 10 megaelektronvolti po nukleonu. SIS (Solar Imaging Suite) je instrument sa nizom senzora za praćenje aktivnosti Sunca u ultraljubičastom, ekstremno-ultraljubičastom i rendgenskom opsegu elektromagnetnog spektra. Poslednji instrument je GLM (Geostationary Lightning Mapper) i služi za rano otkrivanje snažnih oluja ili tornada putem praćenja učestalosti javljanja bljeskova munja. Senzor može da otkrije udare u razmaku od dve milisekunde, a u stanju je i da prepozna bolide (izrazito svetli meteori koji sagorevaju u atmosferi).

Phi-Sat-2

Dok NASA ide utabanim stazama održavanja postojeće mreže satelita uz postepeno proširivanje njihovih mernih mogućnosti, u Evropskoj Svemirskoj Agenciji (ESA) odličili su se na novu fazu projekta koji objedinjuje tehnološku inovaciju i ekonomsku isplativost. Tako bi krajem jula (u trenutku pisanja ovog teksta tačan datum još uvek nije bio objavljen), iz Vandenberga u Kaliforniji, raketom Falcon 9, kompanije SpaceX, trebalo da paralelno sa većim kolegom Arctic Weather Satellite bude lansiran i mali satelit Phi-Sat-2 (ili φsat-2, sa grčkim slovom fi) koji na licu mesta koristi veštačku inteligenciju za obradu podataka. U pitanju je naslednik, pogađate, satelita Phi-Sat-1 iz 2020. godine koji je koristio AI čip za primarnu obradu velike količine načinjenih snimaka da bi se na Zemlju slali samo oni najkvalitetniji i najbitniji za njegovu misiju (nadgledanje promene vegetacije i kvaliteta vodotokova).

U duhu njegovog prethodnika i Phi-Sat-2 je takozvani CubeSat od šest jedinica. Ovo konstruktorsko rešenje poznato je čitaocima rubrika „Primena” i „Nove tehnologije”. Radi se o uređajima osnovnih dimenzija 10×10×10 centimetara (zapremina od jednog litra), dok se veće varijante stvaraju umnožavanjem tih osnovnih modula. U kućište satelita Phi-Sat-2, dimenzija 10×20×30 centimetara, smešten je glavni računar za koji je odgovorna kompanija Open Cosmos, multi-spektralna kamera firme Simera CH Innovative, rezolucije od 4,75 metara na površini Zemlje i, najbitnije, AI procesor Intel Movidius Myraid 2, kompanije Ubotica.

Phi-Sat-2 će provlačiti snimke kroz šest AI aplikacija. Prva je delo firme KP Labs i služi za detekciju i eliminaciju oblaka. Odnosno, na osnovu serije snimaka sistem otklanja oblake i daje zbirnu sliku površine Zemlje bez vizuelnih smetnji. Drugi je praćenje prohodnosti puteva u vanrednim situacijama. Aplikacija Sat2Map, kompanije CGI, u realnom vremenu otkriva blokirane, odronjene ili preplavljene saobraćajnice i šalje mapu kritičnih tačaka nadležnim službama. Sledi sistem iz firme CEiiA za otkrivanje plovila, koji na osnovu mašinskog učenja prepoznaje brodove i čamce i prijavljuje ih organima koji prate nelegalni ribolov. Zatim, algoritam tima Thales Alenia Space posvećen je ranom otkrivanju požara, dok je IRT Saint Exupery Technical Research razvio aplikaciju za detekciju cvetanja algi, izliva nafte i sličnih događaja koji ugrožavaju život u morskim ekosistemima. Naposletku, kompanija GEO-K razvila je napredni sistem za kompresiju i transfer video-materijala sa satelita koji istovremeno smanjuje veličinu fajlova i enkoduje ih. Sem toga, sistem je u stanju da prilikom dekodiranja automatski traži neki od niza željenih elemenata, kao, na primer, građevine. Saradnja svih ovih timova omogućena je zahvaljujući open-source NanoSat MO Frameworku, povoljnom rešenju koje ESA koristi već skoro deset godina.

• • •

Nove i kvalitetnije alatke za praćenje vremenskih uslova svakako su dobra stvar, koja će pomoći ljudima na čije živote meteorološke neprilike direktno utiču. Ipak, na duge staze, bez ozbiljnog smanjenja zagađenja i novih tehnologija za čišćenje onoga što je učinjeno do sada, nema sumnje da će ekstremni vremenski uslovi širom sveta postati još učestaliji i izraženiji.