Jacek Kosiec jest wiceprezesem Creotech Instruments, największej polskiej firmy opracowującej technologie kosmiczne. Jak powiedział w rozmowie z PAP, odpowiednio przetworzone fotografie powierzchni Ziemi wykonane z orbity mogą dostarczyć wielu danych interesujących np. biznes.

Podał przykład zdjęć zbiorników ropy naftowej. Na ich podstawie można wnioskować o ilości tego paliwa w jakimś rejonie lub globalnie. Dodał, że takie informacje mogą wpływać na decyzje o transakcjach dot. ropy – globalnie i na poszczególnych rynkach.

Wyjaśnił, że zbiorniki te mają ruchome dachy, które opadają wraz ze zmniejszaniem się ilości ropy, by nad paliwem nie zbierały się łatwopalne opary. "Mierząc długość cienia, jaki rzuca zbiornik, jesteśmy w stanie określić jego wysokość, a zatem również pojemność. Wykorzystujemy do tego odpowiednie algorytmy do analizy zdjęć i sztuczną inteligencję” – opisał ekspert.

Podobnie przydatnych w tej kwestii danych dostarcza obserwacja ruchu tankowców. Firmy handlujące ropą wysyłają statki w jakimś kierunku, ale ostateczny port docelowy jest wybierany dopiero po określeniu, że akurat tam zapasy paliwa są najniższe, więc jego cena będzie najkorzystniejsza. Satelity odbierają montowany na wszystkich statkach sygnał AIS (Automated Identification System), który pozwala ustalić, gdzie jednostka się znajduje, dokąd płynie i jaki ma ładunek.

„Badając ruch statków, można przewidywać niedobory i nadmiary wszystkich surowców transportowanych drogą morską w różnych częściach świata. Gdy jednak z satelity widać tankowiec, który nie nadaje sygnału AIS, to można podejrzewać, że transportuje surowce nielegalnie. To także jest informacja dla przedsiębiorstw z tej branży, ale chyba jeszcze cenniejsza bywa dla służb zwalczających przemyt. Firmy, które spekulują na giełdzie, też są takimi danymi zainteresowane, bo dzięki nim wiedzą, czy warto kupować akcje spółek wydobywczych” – zaznaczył wiceprezes Kosiec.

Cennych danych może dostarczyć także np. satelitarna obserwacja parkingów przed centrami handlowymi, lotniskami albo dworcami kolejowymi.

"Pierwsza informacja to liczba samochodów tam stojących i procent zajętych miejsc. Ale analiza obrazu w podczerwieni pokazuje też temperaturę silników poszczególnych pojazdów, a na tej podstawie można wywnioskować, jak długo auta stoją na parkingu, czyli ile czasu ich właściciele spędzają w sklepach. To pozwala oszacować np. obroty centrów handlowych" - powiedział Kosiec.

Dodał, że z orbity można obserwować również odcinki dróg, na których najczęściej tworzą się korki, a satelitarne dane o dużej liczbie osób gromadzących się na dworcach lub w okolicach przystanków może świadczyć np. o źle działającej komunikacji miejskiej. A to informacje przydatne samorządom albo logistykom.

Obserwacja satelitarna w podczerwieni pozwala identyfikować ruchy powietrza i temperaturę w poszczególnych częściach miast. "W ten sposób możemy badać wyspy ciepła, które powstały na danym obszarze z powodu 'betonozy' albo złej izolacji cieplnej budynków. Może to być źródło informacji, jakich miejsc lepiej unikać podczas upałów, bo tam temperatura jest o kilka stopni wyższa niż gdzie indziej, gdzie warto przywrócić zieleń dla bezpieczeństwa mieszkańców albo gdzie należy zainwestować w ocieplenie budynków" – wyjaśnił Jacek Kosiec.

Poza tym, na satelitarnych zdjęciach wysokiej rozdzielczości można śledzić samowole budowlane albo często niewidoczne z poziomu ziemi uszkodzenia infrastruktury – na przykład zapór i zbiorników wodnych albo wałów przeciwpowodziowych. Nowoczesne technologie, takie jak technika satelitarnej interferometrii radarowej InSAR (ang. Interferometric Synthetic Aperture Radar), pozwalają na identyfikację miejsc z dużym prawdopodobieństwem narażonych na osuwiska i zapadliska – na podstawie pojawiających się jakiś czas przed katastrofą charakterystycznych deformacji terenu.

"Trzeba tylko nauczyć się, w jaki sposób możemy te dane wykorzystywać do odpowiedniego zarządzania na różnych szczeblach i podejmowania odpowiednich decyzji" – uważa ekspert.

Możliwość tworzenia trójwymiarowych map satelitarnych – tak jak w przypadku określania wysokości zbiorników ropy – przydaje się także w kwestiach związanych z bezpieczeństwem.

"Z orbity z dokładnością do metra-dwóch jesteśmy w stanie określić wysokość każdego budynku, drzewa, masztu telefonii komórkowej. Możemy więc badać, czy jakieś obiekty nie stanowią niebezpieczeństwa na przykład na podejściach do pasów startowych lotnisk" - mówił ekspert.

Do niedawna, żeby identyfikować takie przeszkody, wysyłano w teren geodetów. Jednak wysokie budynki, słupy albo dźwigi muszą spełniać kryteria odpowiedniej wysokości w przestrzeni w odległości nawet 30 km od lotniska, geodeci więc mieli ogromne obszary do sprawdzenia. Monitoring tak dużych terenów, także za pomocą zdjęć lotniczych lub z dronów, oznacza spore wydatki. "Lotniska mają obowiązek robić takie badania dwa razy do roku, ale ze względu na koszty zwykle się z tego nie wywiązują. Wykorzystując dane satelitarne, jesteśmy w stanie dostarczać aktualizowane informacje nawet co kilka dni" – przekonywał Jacek Kosiec.

Na terenach zielonych satelity obserwujące naszą planetę w świetle widzialnym fotografują przede wszystkim powierzchnię ziemi – ukształtowanie terenu, zbiorniki wodne, korony drzew. "Jeśli chcemy zobaczyć, co się dzieje na gruncie pod drzewami, możemy zastosować obrazowanie radarowe. Można w ten sposób określić nawet wilgotność gleby" – powiedział ekspert.

Dodał, że Europejska Agencja Kosmiczna zaplanowała na przyszły rok wystrzelenie satelity Biomass, która ma za zadanie zdalnie określić masę roślinności na Ziemi, dostarczyć informacje np. o stanie lasów i pogłębić wiedzę na temat roli, jaką lasy odgrywają w obiegu węgla.

Zdjęcia Ziemi z kosmosu to także cenne źródło wiedzy o uprawach. "Rolnictwo jest w tej chwili jednym z głównych użytkowników danych satelitarnych, zwłaszcza jeśli chodzi o uprawy intensywne na dużych obszarach. Korzysta z nich m.in. Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa. Unia Europejska przeważnie tak zdobywa informacje o gruntach rolnych, których właściciele pobierają dopłaty bezpośrednie" – wyjaśnił rozmówca PAP.

Z kolei rolnicy mogą sprawdzić na fotografiach z orbity czy rośliny przez nich uprawiane są zdrowe, gdzie są miejsca, w których trzeba zastosować oprysk przeciw szkodnikom, gdzie gleba albo rośliny są zbyt suche. „Precyzyjne rolnictwo w dużej skali nie istnieje już bez danych satelitarnych” – stwierdził wiceprezes Creotech. Można je pozyskać od specjalistycznych firm oferujących takie usługi na zasadach komercyjnych lub samemu opracować korzystając z darmowych danych oferowanych przez UE w ramach programu obserwacji Ziemi Copernicus.

Kolejne dziedziny, dla których informacje zbierane przez satelity są dziś niezbędne, to geologia – w tym poszukiwania złóż – i klimatologia, a także wojskowość.

"Wojna w Ukrainie dobitnie pokazała, że bez łączności satelitarnej, bez zobrazowań satelitarnych pokazujących ruchy wojsk przeciwnika, właściwie można od razu się poddać. Większość precyzyjnych środków rażenia, rakiet i dalekosiężnej artylerii, jest kierowana satelitarnie. Z satelity podawane są namiary na cel, a system GPS prowadzi pocisk albo rakietę” – tłumaczył ekspert.

Dodał, że Rosjanie w ramach działań dywersyjnych zakłócają sygnał GPS, by "oślepić" wystrzeliwane Ukrainę pociski. „Dlatego w naszej części Europy, w rejonie Morza Bałtyckiego, od wybuchu wojny w Ukrainie pojawiają się problemy z nawigacją satelitarną. A to stanowi duże niebezpieczeństwo dla samolotów i statków w naszym regionie. Może też oczywiście znacznie utrudnić korzystanie z nawigacji indywidualnym obywatelom" – ocenił wiceprezes Creotech.

Wspomniał, że ogólnodostępne zdjęcia satelitarne pokazują dziś powierzchnię Ziemi z dokładnością do ok. metra. „Są już możliwości uzyskania odwzorowania obiektów nawet o rozmiarach 10 na 10 cm, ale zdjęcia o takiej rozdzielczości nie są jeszcze ogólnodostępne, bo to bardzo kosztowna technologia" – poinformował Jacek Kosiarz.

Zapytany o przyszłość technologii satelitarnych, odpowiedział: „Staramy się przede wszystkim zmniejszyć koszty zdjęć wysokiej rozdzielczości w pasmach optycznym, radarowym i podczerwonym. Jesteśmy już bardzo blisko, żeby uzyskać rozdzielczość pół metra na pół metra za przystępną cenę, bo to jest też ważne. Pokrycie takimi zdjęciami całej Ziemi musiałoby obecnie kosztować wiele milionów euro, jednak im więcej małych satelitów będzie obserwować Ziemię, tym tańsze będą te zdjęcia”.

Dodał, że jak pokazał program Starlink Elona Muska, małe satelity na niskich orbitach mogą być użyteczne i opłacalne w dziedzinie komunikacji. „Mogą zapewniać łączność satelitarną i internet tam, gdzie inne technologie zawodzą, na przykład w strefach konfliktów albo klęsk żywiołowych” – przekonywał ekspert.

Zauważył, że wielkie agencje kosmiczne, takie jak NASA i ESA, a nawet Chińska Narodowa Agencja Kosmiczna (China National Space Administration, CNSA), ciągle udoskonalają metody eksploracji kosmosu: Księżyca, asteroid, Marsa i przestrzeni poza Układem Słonecznym.

„Szukamy również efektywnego sposobu pozyskiwania energii i przekazywania jej na odległość. Gdybyśmy w tej chwili mogli przekazywać energię z kosmosu na Ziemię – na przykład w postaci mikrofal – to moglibyśmy wybudować wielką elektrownię słoneczną na orbicie i mieć dostęp do ekologicznej i taniej energii elektrycznej. Takie technologie mogłyby ogromnie dużo zmienić w życiu ludzi, ale to dopiero pieśń przyszłości” – podsumował Jacek Kosiec.(PAP)

Nauka w Polsce, Anna Bugajska

abu/ agt/ amac/