science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschap rond de planeet gebruikt beelden van de aarde vanuit het ruimtestation

Een foto van de stad Chicago bij nacht genomen door de bemanning aan boord van het internationale ruimtestation ISS. Wetenschappers hebben afbeeldingen zoals deze gebruikt in studies die de effecten van kunstlicht op stedelijke natuur en onderzoek naar de nabijheid van stedelijk groen tot woonwijken aantonen. Krediet:Aardwetenschappen en Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center

Kunstmatige verlichting 's nachts beïnvloedt het gedrag van stedelijke dieren in het wild, volgens een recente studie gepubliceerd in Natuurwetenschappelijke rapporten , die dieren in het laboratorium en het veld onderzocht. De onderzoekers brachten de lichtniveaus in de stad Chicago in kaart met behulp van openbaar beschikbare afbeeldingen van de aarde, gemaakt door astronauten vanuit het internationale ruimtestation.

Het onderzoek is slechts één voorbeeld van de grote verscheidenheid aan wetenschappelijk onderzoek op basis van beelden die door bemanningsleden vanuit de ruimte zijn gemaakt met behulp van de Crew Earth Observations (CEO)-faciliteit. Ander recent onderzoek gebruikte deze beelden om aan te tonen dat stedelijk groen, die bijdragen aan het welzijn van de mens, zijn zelden in de buurt van waar mensen wonen. Een andere studie was gebaseerd op afbeeldingen van CEO's om bevolkingskaarten te maken, een belangrijk instrument voor stadsplanning, toewijzing van middelen en rampenpreventie en -respons.

"Astronautenfotografie vanuit het ruimtestation biedt regionale en mondiale perspectieven van landoppervlakken en wat er op die landoppervlakken verandert, " zei William Stefanov, manager van NASA's Exploration Science Office in het Johnson Space Center en hoofdonderzoeker voor CEO. "De beelden laten een veel breder gebied zien, en die regionale processen en relaties worden vanuit dat perspectief vaak veel duidelijker. Het stelt je in staat om het hele plaatje te zien voorbij het fijne zicht dat je op de grond hebt."

De meeste satellieten in een baan om de aarde verzamelen gegevens op dezelfde plaats en op ongeveer hetzelfde tijdstip van de dag gedurende bepaalde tijdsintervallen. De hellende equatoriale baan van het ruimtestation neemt zijn camera's op verschillende tijdstippen over verschillende delen van de planeet, en het station bezoekt locaties met wisselende tussenpozen, waardoor het mogelijk is om op verschillende tijdstippen van dag en nacht beelden uit vele gebieden te verzamelen.

Afbeelding uit de Gateway to Astronaut Photography of Earth-collectie toont het oog van de orkaan Michael van 2018. Dergelijke afbeeldingen dragen bij aan de voorbereiding en planning van rampenbestrijdingsinspanningen. Krediet:Aardwetenschappen en Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center

“Dat biedt mogelijkheden om veel processen te onderzoeken, "zei Stefanov. "Onderzoekers kunnen gebieden met elkaar vergelijken en veranderingen op een grotere schaal zien die je op een kleinere ruimtelijke schaal en een vast tijdsinterval misschien niet opmerkt. Dingen zoals hoe stedelijke verlichtingspatronen in de loop van de tijd veranderen, of het volgen van het herstel van de stroomvoorziening na een grote storm, zoals weergegeven door verlichting."

Afbeeldingen van CEO's ondersteunen momenteel een aantal studies over stedelijke nachtverlichting, gletsjer- en vulkaanmonitoring, en studies van atmosferische processen zoals de frequentie van bliksemflitsen. De beelden worden ook gebruikt in ecologische studies, inclusief een samenwerkingsproject genaamd Aviation Migration Aerial Surface Space (AMASS), dat de trekroutes van vogels en de effecten van veranderingen langs die routes bijhoudt.

Astronautfotografie ondersteunt ook NASA Disaster Response, een programma dat samenwerkt met een aantal NASA-centra om eerder gegevens te verzamelen, tijdens en na een ramp. "De CEO-faciliteit is nog steeds het werkpaard voor het verzamelen van gegevens op het ruimtestation voor het reageren op rampen, Stefanov zei. "Beelden kunnen de structuur van orkanen en tropische stormen laten zien voordat ze aan land komen, en beelden van na de storm van getroffen gebieden onthullen de omvang van overstromingen en schade." Voor bosbranden, de afbeeldingen kunnen de locatie en omvang van de rookpluim identificeren.

In aanvulling, NASA levert beelden aan het Hazards Data Distribution System van de US Geological Survey, die toegang biedt tot remote sensing beelden en andere gegevens zodra deze beschikbaar komen tijdens een rampenbestrijding. intern, afbeeldingen ondersteunen NASA-astronautenkandidaattraining.

Het Tibetaanse plateau met Gozha-meer en berggletsjers, genomen vanuit het internationale ruimtestation, laat zien hoe astronautenfoto's voor herkenbare beelden zorgen. Dat maakt ze toegankelijk voor een breed scala aan toepassingen zonder dat gebruikers remote sensing-expertise nodig hebben. Krediet:Aardwetenschappen en Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center

Naast het ondersteunen van wetenschappelijk onderzoek, beelden van het ruimtestation verschijnen vaak in films, YouTube-producties, en reclame, en bijdragen aan educatieve toepassingen, inclusief schoolwetenschappelijke projecten.

Een voordeel van de foto's, genomen met draagbare digitale camera's, is hun gelijkenis met die mensen die een vliegtuigraam zouden kunnen verwijderen, merkt Stefanov op. "Je kunt naar een afbeelding kijken en vrijwel begrijpen wat je ziet zonder uitleg, in tegenstelling tot, zeggen, een hyperspectraal beeld in valse kleuren. U hoeft geen expert op het gebied van teledetectie te zijn om de gegevens te begrijpen. Dat is heel krachtig, vooral op het gebied van onderwijs."

Afbeeldingen van CEO's zijn gratis voor het publiek. Gebruikers hebben op elk moment toegang tot de database via Gateway to Astronaut Photography of Earth. Een querypagina biedt verschillende manieren om bestaande gegevens te onderzoeken, en onderzoekers en docenten kunnen ook nieuwe afbeeldingen aanvragen.

NASA's Earth Science and Remote Sensing Unit (ESRS) at Johnson Space Center works to enhance the scientific usefulness of astronaut photography from the space station, adding geo-referencing to disaster response images to help users incorporate data into response activities, bijvoorbeeld. NASA is also developing machine-learning applications to classify features in the images automatically.

The agency has collected photographs of Earth from space since the early Mercury missions beginning in 1961, Stefanov adds. "This is a pretty incredible data set."