دکتر سید سلمان فاطمی

هوش مصنوعی از عروسک های بازی تا کمک به انسان در تولیدات تا زیان های آن بر جسم و روح انسان- قسمت بیست و ششم
منابع انرژی از منابع نهفته ی زیر زمین مانند نفت و گاز تا محصولات ابزار هوشمندی (مغز)برای تولید انرژی پاک- قسمت چهاردهم
فن آوری سنجش از دور و پیش بینی وضعیت محیط زیست و آب و هوا
نگاه از بالای کره زمین، نگاهی جامع تر از روی کره ی زمین به ما می دهد. نگاه از درون مجموعه ی زندگی زمینی، نگاهی محدود به ابعاد مکانی و زمانی است در حالی که نگاه از بالای اتمسفر زمین؛ نه تنها مجموعه ی وسیعی از زمین را فراتر از ابعاد مکانی و زمانی موجود در زمین در یک نگاه می بیند، همچنین میتواند وضعیت اتمسفر زمین را بررسی کند. همچنین ماهواره هایی هست که میزان کربن موجود در جو زمین را اندازه گیری و محاسبه می کند. هوش مصنوعی نه فقط با ارتقای نرم افزارها و سخت افزارهای درونی خود، قابلیت ارتقای مداوم دارد محل قرار دادن آن و میدان دید آن، میتواند به طرز شگفت انگیزی قابلیت های آن را افزایش دهد. نگاه انسان یا دوربین های مصنوعی هوشمند از روی زمین، بسیار متفاوت از نگاه آنها از روی قله ی یک کوه و یا از بالای جو زمین است.

برای نمونه همانطور که نگاه از بالای اتمسفر زمین، چرخش خورشید بر دور زمین را به طور عینی و واضح، باطل کرده است و در برابر کلیسای خونریز، حق را به گالیله و مشابهان گالیله می دهد، همین ماهواره ها امروز تغییرات آب و هوایی و تجمع گاز دی اکسید کربن را به طور عینی مشاهده می کند و بار دیگر در برابر مدعیان مالدوست- که منکر تاثیر گلخانه ای آب و هوایی هستند- حق را به علم و دانش میدهد.
در این مطلب در مورد فن آوری سنجش از دورتوضیحاتی آورده شده است.

ماهواره های هواشناسی
یکی از مهمترین کاربردهای تصاویر ماهواره ای، کاربرد آن ها در پیش بینی وضعیت آب و هوا می باشد. ماهواره هواشناسی به نوعی ماهواره گفته می شود که در درجه اول برای پایش هوا و اقلیم زمین مورد استفاده قرار می گیرد. ماهواره های هواشناسی علاوه بر پوشش ابرها، پدیده های دیگری چون آتش سوزی، اثرات آلودگی، شفق های هوایی، طوفان شن و ماسه و گرد و غبار، پوشش برف، مرزهای اقیانوس و غیره را نیز پایش می کنند. علاوه بر تمامی اینها، ماهواره های هواشناسی قادر به شناسایی و جمع آوری اطلاعات مفید زیست محیطی نظیر ابرهای خاکستر و دود ناشی از فوران آتشفشان هستند. همچنین تغییرات سوراخ ازن در قطب جنوب نیر از داده های ماهواره ای هواشناسی محسابه و نقشه برداری می شود. در مجموع، ماهواره های هواشناسی به طور مداوم مشاهدات جهانی هوا را ارائه می دهند.

انواع ماهواره های هواشناسی
ماهواره های هواشناسی به دو گروه عمده تقسیم بندی می شوند. گروه اول به ماهواره ای اختصاص دارند که در مدار قطبی (Polar Orbit) به دور زمین می چرخند. مسیر حرکت این نوع ماهواره ها عمود بر خط استوا و مسیر دوران آن ها از قطب های شمال و جنوب می‌گذرد. سری ماهواره های TERRA,AQUA و NOAA از این دسته ماهواره ها هستند. این نوع ماهواره ها در زمان های کوتاه می توانند از بخش وسیعی از کره زمین تصویر برداری نمایند. با استفاده از این گونه اطلاعات ماهواره ای هواشناسی، می توان مسیر، سرعت و زمان حرکت جبهه های هوا را پیش بینی نمود.

مدار قطبی (Polar Orbit)
دسته ی دوم ماهواره‌ های هواشناسی زمین آهنگ (Geostationary) هستند که سرعت زاویه‌ایِ چرخش آن ها با سرعت چرخش زمین برابر است. به عبارت دیگر، این ماهواره ها موقعیت ثابتی نسبت به زمین داشته و معمولاً در ارتفاعی بسیار زیاد از سطح زمین قرار میگیرند. سامانه ماهواره های GOES از این دسته ماهواره ها هستند. بیشتر کاربرد این ماهواره ها در پیش‌بینی وضع هوا، ردیابی و پایش طوفان‌ های بزرگ و ... است.

ماهواره‌ های مدار قطبی بیشتر برای پیش بینی‌ های بلند مدت تر و ماهواره های زمین ثابت برای هشدارهای کوتاه مدت به کار می‌روند. از ماهواره های مدار قطبی بیشتر برای جمع آوری اطلاعاتی جهت پیش بینی شرایط آب و هوایی روزانه مانند دما و بارندگی استفاده می شود. در عوض ماهواره های هواشناسی زمین آهنگ برای مطالعات کوتاه مدت و ماهواره‌ های مدار قطبی برای پیش بینی‌های بلند مدت تر بکار می‌روند.

اهمیت پیش بینی هوا
پس پیش بینی آب و هوا می تواند بسیار پر اهمیت باشد. علاوه بر آن پیش بینی آب و هوا می تواند خسارات ناشی از مخاطرات طبیعی نظیر سیل، خشکسالی، فرسایش خاک، طوفان، گرد و غبار، تغییرات شدید دما، بهمن، تگرگ و ... را تا میزان زیادی کاهش دهد. در کنار موارد فوق با پیش بینی آب و هوا حداقل قادر خواهیم بود تا برنامه ریزی روزانه بهتری برای خود داشته باشیم.

اولین ماهواره هواشناسی
سری ماهواره های تایروس (TIROS) به عنوان اولین ماهواره های هواشناسی، شناخته شده اند. نخستین عضو از این سری ماهواره ها با نام تایروس -1 در سال 1960 توسط ایالات متحده آمریکا به فضا پرتاب گردید. این ماهواره با استفاده از دوربین های تلویزیونی و گرفتن عکس از پوشش های ابری، اولین قدم در استفاده از فناوری فضایی سنجش از دور در پیش بینی هوا را برداشت.

البته قبل از آن ماهواره ونگارد-1 (Vanguard) توسط ایالات متحده آمریکا و در فوریه 1959 به منظور اندازه گیری توزیع پوشش ابر در طول روز به فضا پرتاب شده بود. نیروی حرکتی و راه اندازی این ماهواره ها از انرژی خورشید و به وسیله صفحات خورشیدی که به ماهواره متصل هستند، تامین می گردد. روشی که امروزه در راه اندازی بسیاری از ماهواره ها استفاده می شود.

سری ماهواره های نوا (National Oceanic & Atmospheric Administration)
سری ماهواره های نوا، با مدار قطبی، توسط سازمان ملی اقیانوس شناسی ایالات متحده آمریکا، در مدار قرار گرفتند. اولین سری از این ماهواره ها در سال 1960 به فضا پرتاب شد. هم اکنون تعداد زیادی از این سری ماهواره ها از کار افتاده اند و فقط تعدادی از آنها فعال می باشند. سری ماهواره های نوا به منظور پایش محیط زیست، جمع آوری اطلاعات مربوط به اتمسفر، بررسی دمای سطح زمین و آب، جمع آوری اطلاعات مرتبط با میزان رطوبت، مطالعه دریاها، مطالعه برف و سایر موارد طراحی و در مدار قرار گرفته اند. تصاویر ماهواره های نوا 18 و 19 توسط مرکز فضایی ماهدشت سازمان فضایی ایران به صورت روزانه دریافت می شود. تعداد دو گذر روزانه (صبح و بعد از ظهر) از این ماهواره ها تهیه میگردد که پس از پردازش و آرشیو در پایگاه اینترنتی پرتال سنجش از دور سازمان فضایی ایران قابل رویت می باشد.

سری ماهواره های GOES (The Geostationary Operational Environmental Satellite system)
سری ماهواره های زمین آهنگ GOES، متعلق به ایالات متحده آمریکا می باشد. مهمترین کاربرد این سری ماهواره ها در پیش‌بینی وضع هوا، ردیابی و پایش طوفان‌ های بزرگ، گردباد، سونامی و پژوهش‌ های هواشناسی است. ماهواره هایی نظیر این در طول شبانه روز چندین تصویر ماهواره ای از سطح زمین برداشت می کنند که هر کدام از آنها منطقه وسیعی از کره زمین (یک نیمکره از زمین) را در بر می گیرد. تا کنون 17 ماهواره از این سری در مدار قرار گرفته است که آخرین آن در مارس 2018 به فضا پرتاب شد و قرار است سه ماهواره دیگر از این سری تا سال 2024 در مدار قرار گیرد.
آدرس کوتاه شده: https://rs.isa.ir/s/mfanCY
سنجش گازهای گلخانه ای با ماهواره ها
از آنجایی که ماهواره ها نقش حیاتی در نظارت بر گازهای گلخانه ای موجود در زمین ایفا می کنند، رئیس اجرایی آژانس های فضایی اعلام کرد: هر ۷ آژانس فضایی دنیا با همکاری یکدیگر، بر انتشار گازهای گلخانه ای موجود در زمین نظارت خواهند داشت.

این هماهنگی به دلیل توافقی است که سال گذشته در پاریس بین تمام کشورهای دنیا بنا شد و قرار شد که گرمای جهانی را تا ۲ درجه سلسیوس پایین تر از سطح قبلی صنعتی شدن شهرها، کاهش دهند. جین ایوز لگال، رئیس اجرایی دانشگاه فضایی فرانسه، در کنفرانسی که در پایتخت هند برگزار شد بیان داشت: ماهواره ها نقش مهمی در اندازه گیری میزان مشارکت کشورها در مقابله با گرامای جهانی را ایفا می کنند. پس در واقع، این همکاری در ابتدا شامل گرد هم آوردن ماهواره هایی از سراسر جهان و فرستادن آنها در فضا، برای اندازه گیری مقدار کربن و متان موجود در زمین و نحوه انتشار آنهاست و در نهایت می توان با پیش گرفتن آن، به یک همکاری جهانی در مقابله با این معضل برسیم.

در حال حاضر، بسیاری از کشورها، ماهواره هایی برای اندازه گیری میزان انتشارهای مضر دارند، اما برای اندازه گیری و مقابله با این گازها، هنوز بین کشورها تقسیم وظایفی انجام نشده و سیستم یکپارچه ای برای رسیدن به این اهداف وجود ندارد. به عنوان مثال، ماهواره های GoSat ژاپن و OCO-2 آمریکا برای اندازه گیری و نظارت بر انتشار گاز کربن موجود در هوا در حال کار هستند و کشور چین در حال ساخت ماهواره TanSat و فرانسه در حال کار روی ماهواره MicroCarb میباشد و قرار است این دو ماهواره نیز برای بررسی انتشارات Co-2 به کار گرفته می شوند. همچنین فرانسه و آلمان با همکاری یکدیگر، در حال ساخت ماهواره ای برای نظارت بر انتشارات متان در هوا هستند که آن را ماهواره مرلین لقب داده اند.

دکتر سید سلمان فاطمی . نورولوژیست, [12/22/2021 3:01 AM]
همچنین لگال بیان داشت که قرار است طبق پیمان داده شده، تمام کشورهای دنیا از جمله چین، هند، فرانسه، آیالات متحده آمریکا و ژاپن، برای رسیدن به بیشترین میزان همکاری متقابل در ابزارها، در حال تلاش هستند. اما هدف اصلی این پیمان، با اندازه گیری میزان گازهای مضر منتشر شده، بر اساس هر کشور، میسر می شود.
این کنفرانس که بین لگال و کایران کومار، رئیس اجرایی سازمان تحقیقات فضایی هند صورت گرفت، به دنبال کنفرانس سال گذشته در مکزیک است که در راستای کنترل گازهای گلخانه ای برگزار شد و در آن عنوان شد که هر ماهواره، یک کلید و معیاری مهم برای جلوگیری از گرم شدن بیشتر زمین است.
https://bigbangpage.com/science-content/%D8%B3%D9%86%D8%AC%D8%B4-%DA%AF%D8%A7%D8%B2%D9%87%D8%A7%DB%8C-%DA%AF%D9%84%D8%AE%D8%A7%D9%86%D9%87-%D8%A7%DB%8C-%D8%A8%D8%A7-%D9%85%D8%A7%D9%87%D9%88%D8%A7%D8%B1%D9%87-%D9%87%D8%A7/
ولی این فواید، نهایت موضوع ماهواره ها نیست. جمع شدن ماهواره ها در بالای جو زمین که بسیاری از آنها از کار می افتند و تبدیل به زباله ی فضایی می شوند خودش می تواند در آینده ی جو زمین، به چالشی بزرگ تبدیل شود. بسیاری از این ماهواره ها به خصوص ماهواره های فلزی می توانند گرمای بازتاب شده از زمین را برگردانند و نیز به دلیل سرعت بالای حرکت آنها- که تا حدود 20 هزار کیلومتر در ساعت می رسد- میتواند خطراتی جدی برای فضانوردان و ایستگاه های فضایی و ماهواره های دیگر باشند و باید راهی در جهت زدودن این زباله ها پیدا کرد.
در قسمت بعد به برخی فناوری ها در مورد زدودن این زباله های فضایی پرداخته خواهد شد.