نجات بشر از بحران‌های اقلیمی به‌کمک داده‌های ماهواره‌ای
«هفته جهانی فضا» به‌عنوان بزرگ‌ترین «جشن عمومی در حوزه فضایی» از ۱۳ تا ۱۹ مهرماه امسال به‌صورت هماهنگ در جهان و با شعار «فضا و تغییرات اقلیمی» برگزار می‌شود. در بیانیه انجمن جهانی «هفته جهانی فضا» آمده: برای «هفته جهانی فضا» سال ۲۰۲۴ موضوع انتخاب‌شده «فضا و تغییرات اقلیمی» است. این‌موضوع تأثیر تحول‌آفرین فناوری فضایی را در حوزه تغییرات اقلیم نمایان؛ و بر نقش فعالانه اکتشاف فضا در افزایش درک و مدیریت ما از آب‌وهوای زمین تأکید می‌کند. «هفته جهانی فضا» در سال پیشرو با تمرکز بر اتحاد قدرتمند بین فناوری فضایی و علوم آب‌وهوایی، دنبال آموزش عمومی، الهام‌بخشیدن و ایجاد ارتباطی مؤثر بین جامعه جهانی‌ست. در‌این‌‌هفته تلاش خواهد شد نقش حیاتی ماهواره‌ها و فناوری فضایی در نظارت بر تغییرات اقلیمی و تدوین استراتژی‌های مؤثر برای کاهش اثرات تغییرات اقلیمی برجسته شود.
فضای ماورا گنجینه‌ای از علوم ناشناخته محسوب می‌شود که علی‌رغم پیشرفتهای برخی کشورها در اکتشاف آن، به‌گفته دانشمندان شاید بشر به 10درصد از علوم فضایی دست یافته باشد. تحقیقات فضایی در زمینه‌های مختلفی به ما کمک می‌کنند که یکی‌ازآن‌ها شناخت بیشتر تغییرات اقلیمی و توانایی بیشتر برای سازگاری با آن است. به‌دلیل اهمیت این‌موضوع، شعار «هفته جهانی فضا» نیز «فضا و تغییر اقلیم» انتخاب شده. به‌گزارش تسنیم؛ تحقیقات فضایی نقش مهم و کلیدی در درک و مقابله با تغییرات اقلیمی ایفا می‌کند و ازطریق داده‌های ماهواره‌ای و فناوری‌های پیشرفته فضایی، محققان قادرند به بررسی دقیق تغییرات جوی، ذوب‌شدن یخ‌های قطبی، جنگل‌زدایی، تغییرات سطح دریاها و سایر پدیده‌های مرتبط با تغییرات اقلیم بپردازند. این فناوری‌ها به دانشمندان و سیاست‌گذاران کمک می‌کند با پایش مستمر زمین، الگوهای تغییرات آب‌وهوایی را تحلیل کرده و برنامه‌های مؤثرتری برای حفاظت از محیط‌زیست و مقابله با «بحران‌های آینده» تدوین کنند. بی‌شک وقتی به تحقیقات فضایی فکر می‌کنیم، تغییرات اقلیمی نخستین چیزی نیست که به‌ذهنمان خطور می‌کند بلکه بیشتر ما احتمالاً فضانوردانی که در ایستگاه فضایی بین‌المللی شناور هستند را تصور می‌کنیم غافل‌ازاینکه اصلاً تغییرات اقلیمی پایه هرنوع مطالعه‌ای در علوم فضایی محسوب می‌شود و سازمان‌هایی مانند ناسا و آژانس فضایی اروپا بیش از 150 ماهواره در مدار زمین دارند که اقیانوس‌ها، خشکی‌ها، یخ‌ها، جو زمین و زیست‌کره را رصد می‌کنند. در سال 2015، 196 کشور جهان به توافق‌نامه پاریس (مربوط به تغییرات اقلیم سازمان ملل) پیوستند. این توافق‌نامه تاریخی قانوناً دولت‌ها را موظف می‌کند میزان انتشار کربن را کاهش دهند و گرم‌شدن زمین را به کمتر از 2درجه‌سانتی‌گراد محدود کنند. این‌رویداد تنها به‌دلیل وجود شواهد غیرقابل‌انکار علمی درباره افزایش دماهای جهانی درطول قرن گذشته ممکن شد اما سؤال این‌است‌که دانشمندان چگونه متوجه شدند که زمین درحال‌گرم‌شدن است؟ پاسخ این سؤال در اطلاعات حاصل‌شده از داده‌های ماهواره‌ای‌ست؛ امروزه، هزاران‌کیلومتر بالاتر از سطح زمین، شبکه‌ای وسیع از ماهواره‌ها درحال‌جمع‌آوری داده‌هایی درباره سیستم اقلیمی سیاره ما هستند. این ماهواره‌ها دمای اقیانوس‌ها، خشکی‌ها و جو را با دقت بالا اندازه‌گیری می‌کنند و با تأیید داده‌های ماهواره‌ای بود که دولت‌های جهان درباره گرمایش زمین مجاب شدند. نخستین کسی‌که مدارکی درباره گرم‌شدن زمین ارائه داد، درواقع یک دانشمند تازه‌کار به‌نام «گای کالندر» بود که در سال 1938، با تلاش فراوان سوابق 147 ایستگاه هواشناسی در سراسر جهان را جمع‌آوری کرد. او کشف کرد که دمای جهانی درطول 50سال‌گذشته 0.3درجه‌سانتی‌گراد افزایش یافته است اما درآن‌زمان، یافته‌های او توسط دولت‌ها، صنایع و حتی سایر دانشمندان نادیده گرفته شد. پرداختن به گرمایش جهانی از زمان «کالندر» مسکوت ماند تازمانی‌که ماهواره‌ها وارد میدان شدند و اندازه‌گیری‌های وی تأیید شد. درواقع از همان‌زمان بود که جهان به‌این‌موضوع (گرمایش جهانی) واکنش نشان نداد. اولین ماهواره‌ای که اندازه‌گیری دقیقی از دمای جو زمین ارائه داد، ماهواره نیمبوس III ناسا بود که در سال 1969 به فضا پرتاب شد. «نیمباس 3» یک طیف‌سنج مادون‌قرمز داشت که به آن اجازه می‌داد دما را در سراسر جو ثبت کند. این وسیله می‌توانست تشعشعات الکترومغناطیسی را در طیف کاملی از طول‌موج‌ها تشخیص دهد که به دانشمندان در تعیین ساختار جو کمک می‌کند. «نیمباس 3» دارای دوربین‌هایی بود که تصاویر لحظه‌ای از پوشش ابرها را نیز ارائه می‌کرد. این ماهواره اما دوماه بعد از پرتاب، یکی از سازه‌هایش از کار افتاد و پس از شکست تعداد بیشتری از آن‌ها، ناسا در سال 1972 این مأموریت را خاتمه داد. ماهواره «نیمباس 3» با جمع‌آوری داده‌های مربوط به دمای لایه ترپوسفر جو زمین از شرق اقیانوس اطلس تا بخش زیادی از اقیانوس آرام، تحول مهمی در پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوا ایجاد کرد. دانشمندان تأکید دارند که پایش تغییرات اقلیمی ازطریق ماهواره‌ها یکی از ابزارهای کلیدی برای درک بهتر تأثیرات جهانی تغییرات آب‌وهوایی‌ست. این فناوری‌ها که شامل ماهواره‌هایی مانند GOES-U، سنتینل و فنگ‌یون می‌شوند، قادر به ارائه داده‌های دقیق و جامع از سطح زمین، اقیانوس‌ها و اتمسفر هستند. ازطریق داده‌ها، دانشمندان می‌توانند روندهای بلندمدت مانند گرمایش جهانی، ذوب یخ‌های قطبی، افزایش سطح دریا و تغییرات پوشش گیاهی را بهتر تحلیل کنند. ماهواره‌ها می‌توانند در زمان واقعی تغییرات جوی مانند طوفان‌ها، سیل‌ها و آتش‌سوزی‌ها را رصد؛ و به کاهش خسارات و آمادگی برای بلایای طبیعی کمک کنند. همچنین، داده‌های به‌دست‌آمده از این ماهواره‌ها در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و پایش کیفیت هوا و منابع آبی اهمیت زیاد دارند. باتوجه‌به افزایش سرعت تغییرات اقلیمی، استفاده از ماهواره‌ها به‌عنوان ابزاری قدرتمند برای تصمیم‌گیری‌های مبتنی‌بر داده در حوزه مدیریت منابع‌طبیعی، توسعه پایدار و حفاظت از اکوسیستم‌ها ضروری‌ست. این فناوری نه‌تنها به پایش وضعیت کنونی کمک می‌کند بلکه امکان پیش‌بینی و برنامه‌ریزی برای آینده‌ای پایدارتر را فراهم می‌سازد. درحال‌حاضر ماهواره GOES-U (ماهواره عملیاتی محیط‌زیستی زمین ثابت-U) که قرار بوده است در سال 2024 به فضا پرتاب شود، به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین ماهواره‌های آب‌وهوایی جهان شناخته می‌شود. این ماهواره، چهارمین نمونه از سری ماهواره‌های GOES-R متعلق به سازمان ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) است که در حوزه نظارت بر آب‌وهوا و محیط‌زیست، آخرین فناوری‌ها را به‌کار گرفته است. ماهواره GOES-U به ابزارهای پیشرفتهای همچون تصویربردار پایه پیشرفته (ABI) و نقشه‌بردار رعدوبرق (GLM) مجهز است که امکان ثبت تصاویر دقیق‌تر و ارائه پیش‌بینی‌های سریع‌تر و دقیق‌تر از شرایط جوی را نسبت به نسخه‌های پیشین فراهم می‌کند. همچنین این ماهواره دارای یک کروناگراف فشرده (CCOR) است که بهبود قابل‌توجهی در پایش وضعیت آب‌وهوای فضایی و نظارت بر فعالیت‌های خورشیدی ارائه می‌دهد. این سری ماهواره‌ها پیش‌ازاین در تحول پیش‌بینی‌های جوی نقش اساسی ایفا کرده‌اند و در ردیابی طوفان‌ها، آتش‌سوزی‌های جنگلی و سایر پدیده‌های شدید جوی بسیارمؤثر بوده‌اند. انتظار می‌رود GOES-U این قابلیت‌ها را بیش‌ازپیش تقویت کند و داده‌های حیاتی را دراختیار هواشناسان، نیروهای امدادی و محققان قرار دهد. سری ماهواره‌های سنتینل (Sentinel) که بخشی از برنامه کوپرنیک اتحادیه اروپا هستند، نقش کلیدی در پایش تغییرات اقلیمی و محیط‌زیست دارند. آن‌ها به‌کمک فناوری‌های پیشرفته تصویربرداری و سنجش‌ازدور، اطلاعات دقیقی را در زمینه‌های مختلف ارائه می‌دهند که به پایش و درک بهتر تغییرات آب‌وهوایی کمک می‌کند. بهترین ماهواره روسیه برای رصد تغییرات اقلیمی «الکترو-ال» (Elektro-L) است. این سری از ماهواره‌های هواشناسی که توسط شرکت روس‌کاسموس توسعه یافته‌اند به‌طور ویژه برای پایش وضعیت جوی، محیط‌زیست و نظارت بر تغییرات اقلیمی طراحی شده‌اند. ماهواره‌های Elektro-L در مدار زمین ثابت قرار دارند و قادرند تصاویر با رزولوشن بالا از سطح زمین، ابرها و تغییرات جوی درطول روز و شب ارائه دهند. آن‌ها به جمع‌آوری داده‌های مربوط به دمای سطح دریا، تغییرات سطح یخ‌های قطبی و تغییرات پوشش گیاهی کمک می‌کنند که این اطلاعات برای تحلیل دقیق تغییرات اقلیمی ضروری‌ست. بهترین ماهواره چین برای رصد تغییرات اقلیمی «فِنگ‌یون» (Fengyun) است. این سری از ماهواره‌ها که توسط سازمان فضایی چین (CNSA) و اداره هواشناسی چین توسعه یافته‌اند، به‌طورخاص برای رصد وضعیت جوی و پایش تغییرات آب‌وهوایی طراحی شده‌اند. درحال‌حاضر، ایران با وجود پیشرفت‌هایی در حوزه فضایی، هنوز به سطح توسعه‌یافته کشورهای پیشرو درزمینه ماهواره‌های تخصصی برای رصد تغییرات اقلیمی نرسیده است؛ اما ماهواره «خیام» که در سال 2022 به فضا پرتاب شد، یکی از پیشرفته‌ترین ماهواره‌های ایران است که می‌تواند در پایش تغییرات اقلیمی و محیط‌زیستی کمک‌کننده باشد.