Ο δορυφόρος NISAR, είναι το τεχνολογικό επίτευγμα που έχει συναρπάσει, από τότε που ανακοινώθηκε, μια ευρεία γκάμα επιστημόνων- γεωλόγoυς, υδρογεωλόγους, σεισμολόγους, ηφαιστειολόγους, περιβαλλοντολόγους, αναλυτές δεδομένων.
Η εκτόξευση του σε συνεργασία της NASA με τον Ινδικό Οργανισμό Διαστημικής Eρευνας (ISRO) από το Διαστημικό Κέντρο Satish Dhawan στη νοτιοανατολική ακτή της Ινδίας, την Τετάρτη 30 Ιουλίου, πραγματοποιήθηκε με ένα Γεωσύγχρονο Οχημα Εκτόξευσης Δορυφόρων.
Ο δορυφόρος θα παράγει 80 terrabytes (Tb) δεδομένων καθημερινά. Τα δεδομένα θα παρέχονται δωρεάν στους χρήστες (ανοικτά δεδομένα) στο υπολογιστικό νέφος (cloud).
Αποστολή του, η σάρωση σχεδόν όλων των χερσαίων και παγωμένων επιφανειών της Γης. Το ραντάρ διαπερνά τα σύννεφα και το σκοτάδι με αποτέλεσμα να συλλέγει δεδομένα μέρα και νύχτα, ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες.
Το ύψος της τροχιάς του είναι 747 χιλιόμετρα, το άνοιγμα της κεραίας του 12 μέτρα, ενώ το εύρος απεικόνισης του οργάνου (το πλάτος της λωρίδας δεδομένων που συλλέγονται κατά μήκος της τροχιάς) είναι μεγαλύτερο από 150 μίλια (240 χιλιόμετρα), γεγονός που του επιτρέπει να απεικονίσει όλες τις επιφάνειες της Γης σε διάστημα 12 ημερών.
«Η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα που ασχολείται με την περιβαλλοντική παρακολούθηση και τις καταγραφές των αλλαγών του πλανήτη μας, ανέμενε με μεγάλη ανυπομονησία την εκτόξευση της δορυφορικής αποστολής NISAR. Για πρώτη φορά αναμένεται να καταγράφονται με τόσο μεγάλη λεπτομέρεια οι αλλαγές στην επιφάνεια του πλανήτη μας» εξηγεί από πού πηγάζει ο ενθουσιασμός των επιστημόνων, η Αλεξάνδρα Γκεμιτζή, καθηγήτρια στο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος του Δημοκρίτειου Πανεπιστήμιου Θράκης.
Οπως προσθέτει: «Οι εικόνες θα είναι αρκετά λεπτομερείς ώστε να δείχνουν τοπικές αλλαγές και την ίδια στιγμή αρκετά ευρείες ώστε να μετρούν τις περιφερειακές τάσεις. Καθώς η αποστολή θα συνεχίζεται για χρόνια, τα δεδομένα θα επιτρέψουν την καλύτερη κατανόηση των αιτίων και των συνεπειών των αλλαγών στην επιφάνεια της γης, αυξάνοντας την ικανότητά μας να διαχειριζόμαστε τους πόρους και να προετοιμαζόμαστε και να αντιμετωπίζουμε τις παγκόσμιες αλλαγές».
Το Γεωσύγχρονο Δορυφορικό Όχημα Εκτόξευσης του Ινδικού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας απογειώνεται από το Διαστημικό Κέντρο Satish Dhawan στη νοτιοανατολική ακτή της Ινδίας στις 30 Ιουλίου 2025 | φωτόγραφία: ISRO
Γιατί o δορυφόρος NISAR είναι μοναδικός στο είδος του
O NISAR είναι ο πρώτος δορυφόρος ο οποίος θα διαθέτει 2 διαστημικά ραντάρ και θα παρέχει μια τρισδιάστατη, εξαιρετικά λεπτομερή εικόνα της Γης.
Η κ. Γκεμιτζή εξηγεί πως πρόκειται για την πρώτη δορυφορική αποστολή που συλλέγει δεδομένα ραντάρ σε δύο περιοχές της μικροκυματικής ζώνης, τις λεγόμενες ζώνες L και S, με σκοπό τη μέτρηση των αλλαγών στην επιφάνεια του πλανήτη μας, συμπεριλαμβανομένων και των μικρότερων μετακινήσεων της τάξης του εκατοστού.
«Αυτό επιτρέπει στην αποστολή να παρατηρεί ένα ευρύ φάσμα γεωλογικών διεργασιών, από τους ρυθμούς μετακίνησης των παγετώνων και των μεταβολών των παγοκαλυμένων περιοχών έως τη δυναμική των σεισμών και των ηφαιστείων».
«Η ζώνη L διαπερνά το φύλλωμα των δέντρων διακρίνοντας έτσι λεπτομέρειες στην δομή των δασών και στο υποκείμενο έδαφος. Η ζώνη S είναι ιδανική για την παρακολούθηση των αγροτικών καλλιεργειών» προσθέτει ο Αθανάσιος Γκανάς, διευθυντής ερευνών στο Γεωδυναμικό Ινστιτούτο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.
Σύμφωνα με την κ. Γκεμιτζή, η αποστολή χρησιμοποιεί μια εξελιγμένη τεχνική επεξεργασίας πληροφοριών, γνωστή ως ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR), για την παραγωγή εικόνων εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης.
Ο κ. Γκανάς προσθέτει πως οι δορυφορικοί δέκτες SAR (Synthetic Aperture Radar) παρέχουν τη δυνατότητα παρατήρησης εδαφικών κινήσεων που δεν είναι δυνατή από οπτικούς δέκτες. Οι δυνατότητες του SAR για λήψη δεδομένων σε συνθήκες παντός καιρού και κατά την διάρκεια της μέρας και της νύχτας αυξάνουν τη χρονική κάλυψη σε σχέση με τους οπτικούς δέκτες.
Τα πολύτιμα δεδομένα των δορυφόρων
Ο NISAR δεν είναι ο πρώτος δορυφόρος τα δεδομένα του οποίου χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη γκάμα εφαρμογών. Εδώ και μερικά χρόνια, οι επιστήμονες πίνουν νερό στο όνομα των ευρωπαϊκών δορυφόρων, ανάμεσα σε αυτούς και στους Sentinel.
«Από το 2014 και έπειτα δουλεύουμε συστηματικά με τα ελεύθερα δεδομένα του δορυφόρου του Copernicus, Sentinel-1. Ο δορυφόρος Sentinel – 1 άλλαξε τη λογική μας στον τρόπο που αναλύουμε τα δεδομένα» λέει με τη σειρά του στο in o Μιχάλης Φουμέλης, Αναπληρωτής Καθηγητής Τηλεπισκόπησης στο Τμήμα Γεωλογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης.
Οπως προσθέτει: «Στην Ελλάδα αυτά τα δεδομένα αξιοποιούνται συστηματικά από το ΑΠΘ αλλά και από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών. Οι συχνές λήψεις και τα πυκνά δεδομένα που παίρνουμε από τον Sentinel – 1, μιας και “σκανάρει” με επαναληψιμότητα κάθε 6 και 12 μέρες είναι πολύτιμα για για διάφορες εφαρμογές, μεταξύ των οποίων και οι γεωκίνδυνοι.
Τα τελευταία χρόνια η NASA ήθελε να συνεισφέρει σε αυτόν τον τομέα. Οι δορυφορικές αποστολές της NASA δεν αναφέρονται μόνο σε μια ήπειρο, αλλά σε όλη την υφήλιο. Το κέρδος για την παγκόσμια κοινότητα είναι σημαντικό.
Οι επιστήμονες θα έχουμε τώρα έναν συμπληρωματικό δορυφόρο σε αυτόν του Copernicus, θα έχουμε στη φαρέτρα μας άλλο ένα εργαλείο. Οσο πυκνώνει η δειγματοληψία στον χρόνο, τόσο σε πιο προνομιακή θέση βρισκόμαστε οι επιστήμονες».
Σύμφωνα με τον κ. Φουμέλη, η επιστημονική κοινότητα έχει κάνει προεργασία για να υποδεχτεί τα δεδομένα του NISAR, δοκιμάζοντας δεδομένα που προσομοιάζουν σε αυτά που θα δίνει ο νέος δορυφόρος. Θα προηγηθεί η φάση λειτουργίας (commissioning phase) του NISAR, δηλαδή η περίοδος λήψης δεδομένων, το καλιμπράρισμα του και η επεξεργασία των πρώτων δεδομένων πριν δοθούν στο κοινό.
Πως θα αξιοποιήσουμε τα δεδομένα στην Ελλάδα
Τα δεδομένα του NISAR είναι πολύτιμα σε πολλές εφαρμογές, σύμφωνα με τον κ. Φουμέλη. Ο ίδιος δίνει το παράδειγμα της αντιμετώπισης των γεωκινδύνων, ζήτημα το οποίο απασχολεί έντονα τη χώρα μας.
«Αναφέρω ενδεικτικά την πρόσφατη σεισμική κρίση στη Σαντορίνη αλλά και της υποχώρησης του εδάφους στις Βούτες» αναφέρει ο κ. Φουμέλης προσθέτοντας πως: «σε αυτόν τον τομέα έχουμε πολλά να κερδίσουμε. Μπορούν επίσης να προκύψουν πολύτιμες λεπτομέρειες για την ελληνική ακτογραμμή, ενώ χρήσιμες πληροφορίες μπορούμε να πάρουμε και για την αυθαίρετη δόμηση στην Ελλάδα».
Σύμφωνα με τη NASA, τα δεδομένα του NISAR μπορούν να παρέχουν πληροφορίες στους επιστήμονες για την καλύτερη κατανόηση των επιπτώσεων και του ρυθμού της κλιματικής αλλαγής. Θα συμβάλουν επίσης στην κατανόησή μας για το σκληρό εξωτερικό στρώμα του πλανήτη μας, το οποίο ονομάζεται φλοιός | φωτογραφία: NASA
Mε τη σειρά της, η κ. Γκεμιτζή αναδεικνύει τα εξής πεδία στα οποία τα δεδομένα του NISAR θα αποδειχτούν πολύτιμα στους Ελληνες επιστήμονες:
-
Αντιμετώπιση της αυξανόμενης έκθεσης σε φυσικές καταστροφές
Πολλά φυσικά φαινόμενα, όπως οι σεισμοί και η ηφαιστειακή δραστηριότητα, αλλάζουν και παραμορφώνουν ανεπαίσθητα την επιφάνεια της γης πριν εξελιχθούν σε καταστροφές. Ο καλύτερος τρόπος για να προετοιμαστούμε, να μετριάσουμε και να ανταποκριθούμε σωστά στις φυσικές καταστροφές είναι να ανιχνεύσουμε, να μετρήσουμε και να κατανοήσουμε αυτές τις αργές διαδικασίες πριν προκαλέσουν μια μεγάλη καταστροφή ή θέσουν σε κίνδυνο τους φυσικούς μας πόρους. Αυτό απαιτεί κατάλληλες, ολοκληρωμένες, λεπτομερείς και προσβάσιμες παρατηρήσεις ανεπαίσθητων αλλά ανιχνεύσιμων κινήσεων, που συλλέγονται με την πάροδο του χρόνου.
Ιδιαίτερα για τη χώρα μας που αποτελεί μια ιδιαίτερα τεκτονικά ενεργή περιοχή με συνοδεύουσα ηφαιστειακή δραστηριότητα, η αποστολή αυτή αναμένεται να προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τις διεργασίες παραμόρφωσης και τις μικρομετατοπίσεις στην επιφάνεια που συνδέονται με τη σεισμική και την ηφαστειακή δραστηριότητα.
Κατά τη διάρκεια πολλαπλών τροχιών, οι εικόνες ραντάρ θα επιτρέψουν στους χρήστες να παρακολουθούν τις αλλαγές στις καλλιεργήσιμες εκτάσεις και τις ευάλωτες σε φυσικές καταστροφές περιοχές, καθώς και να παρακολουθούν τα τρέχοντα φυσικά φαινόμενα, όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις.
Ο μοναδικός συνδυασμός ραντάρ, συχνών διελεύσεων και πολικής τροχιάς όπως αυτό της αποστολής NISAR επιτρέπει επίσης τη χρήση της για τη μελέτη πλημμυρών, μετρώντας με ακρίβεια πολύ μικρές αλλαγές στη στάθμη του νερού ακόμη και σε περιοχές με βλάστηση.
-
Παρακολούθηση της κρυόσφαιρας
Οι παγετώνες και οι παγοκαλυμμένες περιοχές είναι οι μεγαλύτεροι συνεισφέροντες στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, με δυνατότητα να αυξήσουν δραστικά τη στάθμη της θάλασσας σε παγκόσμιο επίπεδο.
Ο καλοκαιρινός θαλάσσιος πάγος μειώνεται ραγδαία και ενδέχεται να εξαφανιστεί εντελώς μέσα στις επόμενες δεκαετίες, ενώ ο πολυετής πάγος (θαλάσσιος πάγος που παραμένει για περισσότερο από ένα έτος χωρίς να λιώσει) βρίσκεται σε μείωση. Αυτές οι αλλαγές στον πολικό πάγο του πλανήτη, παρά την απομακρυσμένη του θέση, έχουν παγκόσμιες οικονομικές και υγειονομικές επιπτώσεις καθώς το κλίμα αλλάζει.
Αν και η μελέτη της κρυόσφαιρας στην Ελλάδα φαίνεται κάπως μη σχετική με το κλίμα της χώρας μας, εντούτοις πρόσφατες επιστημονικές εργασίες επιβεβαιώνουν ότι αλλαγές στην κρυόσφαιρα που συμβαίνουν στο Β. Ατλαντικό επηρεάζουν το κλίμα της Ευρώπης και συνεπώς και την περιοχή μας.
Η αποστολή NISAR θα προσδιορίσει πώς η συμπεριφορά και η εξέλιξη των παγετώνων θα συμβάλουν στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Μέσω της NISAR θα μετρούνται οι αλλαγές στον θαλάσσιο πάγο, την έκταση του χιονιού και τον μόνιμο πάγο. Οι παγετώνες και ο θαλάσσιος πάγος, που είναι όλοι βασικοί δείκτες των επιπτώσεων του κλίματος, υφίστανται δραματικές αλλαγές. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας από το λιώσιμο των παγετώνων και των παγοκαλυμμένων περιοχών δημιουργεί κινδύνους για τις παράκτιες περιοχές από τη διάβρωση. Επίσης, η μείωση του θαλάσσιου πάγου αλλάζει τις ναυτιλιακές διαδρομές και τη διαθεσιμότητα των πόρων. Οι μετρήσεις που λαμβάνονται τώρα θα χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη μελλοντικών αλλαγών.
Οι δορυφορικοί δέκτες SAR (Synthetic Aperture Radar) παρέχουν τη δυνατότητα παρατήρησης εδαφικών κινήσεων που δεν είναι δυνατή από οπτικούς δέκτες. Οι δυνατότητες του SAR για λήψη δεδομένων σε συνθήκες παντός καιρού και κατά την διάρκεια της μέρας και της νύχτας αυξάνουν τη χρονική κάλυψη σε σχέση με τους οπτικούς δέκτες | φωτογραφία: NASA
-
Παρακολούθηση οικοσυστημάτων
Ο αυξανόμενος πληθυσμός του πλανήτη βιώνει άνευ προηγουμένου αλλαγές στο κλίμα μας, με την εντατικοποίηση φαινομένων όπως πλημμύρες, ξηρασίες, πυρκαγιές, τυφώνες, ανεμοστρόβιλοι κ.α. Τα δεδομένα του ραντάρ NISAR θα παρατηρούν την κατανομή της βλάστησης και της βιομάζας, με σκοπό την κατανόηση των αλλαγών και των τάσεων στα οικοσυστήματα, ώστε να διαπιστώσουμε τις αντιδράσεις των οικοσυστημάτων στις διαταραχές και τους τρόπους ανάκαμψής τους (π.χ. μετά από πυρκαγιά που όλο και συχνότερα αντιμετωπίζουν τα δασικά οικοσυστήματα της χώρας μας), καθώς και τις επιπτώσεις στη βιοποικιλότητα.
Τα τοπία αλλάζουν ραγδαία καθώς τα δάση καταστρέφονται και οι γεωργικές εκτάσεις επεκτείνονται. Τα χερσαία οικοσυστήματα, τα οποία λειτουργούν ως πηγές και καταβόθρες άνθρακα, πρέπει να μελετηθούν τώρα, ώστε να κατανοήσουμε πώς μπορεί να αλληλεπιδρούν με το κλίμα καθώς αυξάνεται το CO2 στην ατμόσφαιρα.
Η αποστολή NISAR θα βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς αλλάζει η επιφάνεια της Γης με την πάροδο του χρόνου, συμπεριλαμβανομένης της προεργασίας των ηφαιστειακών εκρήξεων όπως αυτή που απεικονίζεται, στο Όρος Ρεντούμπτ στη νότια Αλάσκα τον Απρίλιο του 2009. AVO, USGS/R.G. McGimsey
-
Καταγραφή των υδάτινων πόρων μας
Ενα μεγάλο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού κατοικεί κοντά στις ακτές και αντλεί τα μέσα διαβίωσής του από το παράκτιο περιβάλλον, ενώ μεγάλο μέρος της παγκόσμιας οικονομίας βασίζεται σε δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα στη θάλασσα και στους ωκεανούς. Με τόσες πολλές ζωές να εξαρτώνται από τις παράκτιες περιοχές μας, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη φύση και το μέγεθος των παράκτιων διεργασιών μέσω της περιοδικής χαρτογράφησης των αλλαγών στην ακτογραμμή, των ωκεάνιων ρευμάτων, των ταχυτήτων του ανέμου, των θέσεων των πλοίων και των πετρελαιοκηλίδων.
Για τη χώρα μας που πλήττεται από μια περίοδο μεγάλης ξηρασίας και υψηλών θερμοκρασιών, οι υδάτινου πόροι μειώνονται συνεχώς. Η αποστολή NISAR θα είναι σε θέση να μετρά τις αλλαγές στα αποθέματα υπόγειων υδάτων σε όλη την ξηρά. Η κλιματική αλλαγή, σε συνδυασμό με τον αυξανόμενο πληθυσμό, προκαλεί αυξανόμενη πίεση στους υπόγειους υδάτινους πόρους σε παγκόσμιο επίπεδο. Μετρώντας τις αλλαγές στην επιφάνεια της Γης, μπορούμε να κατανοήσουμε τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα κάτω από την επιφάνεια.
Η καθίζηση είναι συχνά η πρώτη ένδειξη αλλαγών στα αποθέματα ή της υπερεκμετάλλευσης των υδροφορέων. Η καθίζηση που συνεχίζεται για πολύ καιρό μπορεί να οδηγήσει σε μη αναστρέψιμη κατάρρευση υδροφόρων. Η λήψη αποφάσεων που στηρίζονται σε επιστημονικά δεδομένα, μας επιτρέπει να αξιοποιούμε τους πόρους μας με βιώσιμο και οικονομικό τρόπο.
