Hoe kunnen gegevens uit de ruimte worden gebruikt om de menselijke gezondheid te beïnvloeden? NASA's Multi-Angle Imager for Aerosols (MAIA)-missie zal onderzoeken hoe verschillende soorten deeltjes in de lucht de menselijke gezondheid op korte termijn beïnvloeden, langdurig en tijdens de zwangerschap.

"Dit is de eerste keer dat NASA maatschappelijke voordelen en toepassingen voor de volksgezondheid heeft 'gebakken' in het DNA van een missie, " zegt Yang Liu, universitair hoofddocent bij Emory's Department of Environmental Health.

Een expert op het gebied van luchtvervuiling, Liu leidt een Emory-team dat deel uitmaakt van een internationaal consortium van wetenschappers en gezondheidsorganisaties die de wetenschappelijke doelstellingen van de MAIA-missie van $ 100 miljoen ontwerpen en implementeren, die naar verwachting in 2022 van start gaat.

Onder leiding van Liu, Emory's team heeft $ 2,1 miljoen van het onderzoeksbudget binnengehaald om algoritmen te creëren die MAIA's satellietbeelden van een lage baan om de aarde zullen omzetten in kaarten met de samenstelling en concentraties van luchtvervuiling in een dozijn wereldwijde megasteden, inclusief het Atlanta-Birmingham-Huntsville-complex. De kaarten zullen onderscheid maken tussen verontreinigende stoffen zoals sulfaatdeeltjes uit de uitstoot van elektriciteitscentrales, nitraten van verkeersemissies en organische koolstof uit een paar verschillende bronnen, waaronder verbranding van fossiele brandstoffen en bosbranden.

"Meer dan 90 procent van de wereldbevolking ademt vervuilde lucht in, die gepaard gaat met tal van nadelige gezondheidseffecten, "zegt Liu.

De vervuilingskaarten zullen worden gecombineerd met bevolkingsgezondheidsdossiers om mogelijke verbanden tussen locatiespecifieke deeltjesmengsels en gezondheidsproblemen zoals hart- en vaatziekten en luchtwegaandoeningen te beoordelen. "We hebben de regio Atlanta gekozen omdat het zuidoosten een unieke combinatie van deeltjes heeft, een robuuste basis van gezondheidsdatasets en een sterk cohort van epidemiologen om de gegevens te analyseren, "zegt Liu.

Liu heeft eerder satellietgegevens gebruikt om de impact van klimaatverandering op de luchtkwaliteit en de menselijke gezondheid in verband met extreme hitte te bestuderen, bosbranden en luchtvervuiling. Maar, tegelijkertijd, hij heeft ook een voet stevig op de grond gehouden.

Zijn team heeft nieuwe ontwerpen getest voor sensoren voor bodemverontreiniging die kunnen worden gebruikt in combinatie met MAIA's op de ruimte gebaseerde gegevens. Hij verkleint dynamisch klimaatmodellen, zodat luchtkwaliteitsmaatregelen kunnen worden geanalyseerd op een veel kleinere geografische basis die veel relevanter is voor lokale beslissingen over gezondheidsbeleid. En zijn laboratorium ontwikkelt ook algoritmen voor het integreren van op satellieten gebaseerde modellen met gegevens van het snelgroeiende aantal goedkope grondvervuilingssensoren dat online komt.

"Gemeenschappen zetten hun eigen monitoringnetwerken op, maar ze missen de expertise om de gegevens te analyseren, " zegt hij. "We ontwikkelen tools waarmee ze hun gegevens kunnen opschonen en er voordeel uit kunnen halen. Dit heeft behoorlijk belangrijke implicaties in de burgerwetenschapsbeweging."