地球经常受到自然灾害所影响,若能在地球轨道上布署一系列的卫星,就能很好地监控天灾。1999年,ESA和法国国家太空研究中心(简称CNES)制定了《太空和重大灾害国际宪章 》 , 其16个机构成员会共享多种卫星的观测数据,以及重大事件的相关资料。这表示地方当局可利用卫星影像和数据来协助救援工作,对重大灾害(如发生在斯里兰卡的突发性洪水)做出更及时的应变措施。每六个月,就会有一个机构负责担任「宪章领导」,并协调所有工作。全球各地的急难救助服务若想使用这些足以救人一命的资讯,上述机构都会提供免费的协助。
从太空来对抗灾难
卫星会提供可迅速共享的数据,以便尽量减轻灾情。
第1步
来自救援、保安或防御机构的授权用户向值班人员提出请求。
第2步
值班人员不分昼夜,每周工作七天。从授权用户那里,他们就能搜集到相关讯息(如受灾地点的座标),并传送给紧急待命人员。
第3步
紧急待命人员确认哪些卫星可以收集有用的即时灾害资讯,并开始草拟计划,联系相关的太空机构和专案经理。
第4步
为了取得紧急待命人员所需的资讯,太空机构会规划搜集数据的方式,替相关卫星制定观测计划,若无法获得资料时,也会提出替代方案。
第5步
专家会协助处理和解读卫星数据,以制成对授权用户助益极大的灾区影像。
第6步
将相关讯息回传给授权用户,帮助他们规划最安全、有效的灾害应变措施。
第3至第6步
紧急专案经理会负责监督整个流程,并协助授权用户,同时确保资料无误,以便发送给正确的对象。
哨兵卫星--一探这些由欧洲航天局所推动的任务
哨兵1号
两枚哨兵1号卫星可在任何天气状况下,提供不间断的地球日夜影像,因此有助于协调紧急的应变措施。
哨兵 2 号
两枚完全相同的哨兵2号卫星可直接穿透海洋的水层,并检查珊瑚礁的健康状况。
哨兵3号
通过成像仪器,哨兵3A和3B卫星就可监测海洋污染和海中生物的生产力。
哨兵4号
将在未来数年内发射的哨兵4号卫星可监测大气中的微量气体和悬浮微粒含量。
哨兵5号
将于2020年代发射的哨兵5号是两颗完全相同的卫星,将用来测量大气中的成分(如臭氧和甲烷)。
哨兵 5P 号
在2017年10月发射的哨兵5P号是哨兵5号的前身,将测试用来监测空污的光谱仪。
哨兵 6 号
哨兵6号卫星任务将测量海洋深度,并监测大气的温度变化。
5大未来地球守护者
风神卫星,2018年
通过雷射技术,ESA在2018年8月发射的风神( Aeolus )卫星将会探测地球大气并对风进行研究,借此协助预测飓风和圣婴现象等极端天气事件。
生物量卫星,2020年
通过雷达测量,ESA的生物量卫星就能研究森林中的生物量和碳储量,以提供和林中变化有关的重要资讯。
大地卫星 9 号, 2020 年
大地卫星9号将成为NASA新一代的重要成像卫星,它能观察全球地表,显示自然和人为活动所造成的影响。
高光谱红外线成像卫星,2020年代
NASA将以红外线成像器来研究火山爆发的方式和时间,还将研究土壤健康、监测伐林情形,并提供干旱预警。
萤光探测卫星,2022年
同样来自ESA的萤光探测卫星( Fluorescence Explorer )将测量植物于光合作用时所发出的光,以研究碳如何在植物和大气间移动。
国际太空站上的研究
除了能从太空拯救生命的卫星外,国际太空站上所用的技术和各式实验也可改善地球上的生活
净水技术
国际太空站上供水所用的循环和净水科技能为饮用水匮乏的村庄提供过滤技术。
蔬果的保鲜
在监测国际太空站上的作物生长时,研究人员找到了一种去除病毒和细菌的方法。这种技术现在也能在地球上使用,以延长蔬果的保鲜期。
珊瑚礁
太空人在国际太空站拍摄的照片能用来确认珊瑚礁的健康状况,进而保育与珊瑚礁相关的生态系。
检测癌症
在国际太空站外部使用的机械臂技术现也应用于地球上的磁振造影扫描器,以协助找出乳癌肿瘤。
自然灾害
在从太空监测自然灾害上,国际太空站和其他卫星皆扮演了要角,可通过不同的仪器来协助地球制定应变决策。
文中图片均来源于《How it works》杂志
来源: 科普中国创作培育计划
内容资源由项目单位提供