В начале следующего года Google и их партнеры планируют запустить первую серию спутников, которые в совокупности обеспечат частые и детальные снимки лесных пожаров по всему миру. Эти данные призваны помочь пожарным службам бороться с огнем быстрее, эффективнее и безопаснее.
Некоммерческое и исследовательское подразделения поискового гиганта тесно сотрудничают с Фондом Мура (Moore Foundation), Экологическим оборонным фондом (Environmental Defense Fund), спутниковой компанией Muon Space и другими организациями. Их цель — развернуть 52 спутника, оснащенных специально разработанными датчиками, в течение следующих нескольких лет.
Спутники FireSat смогут обнаруживать очаги возгорания размером всего 5 на 5 метров на любой точке земного шара. Полномасштабная группировка системы сможет обновлять эти изображения примерно каждые 20 минут, согласно заявлению альянса.
Такие возможности станут значительным шагом вперед по сравнению с текущими спутниковыми данными, доступными пожарным агентствам. Как правило, существующие системы предлагают либо изображения высокого разрешения, которые обновляются недостаточно часто для оперативного отслеживания, либо часто обновляемые снимки, но с относительно низким качеством.
Инициатива Earth Fire Alliance также задействует инструменты Google на основе искусственного интеллекта (AI wildfire tools), обученные выявлять ранние признаки возгораний и отслеживать их развитие, чтобы извлечь дополнительные сведения из получаемых данных.
Снимки и аналитика будут предоставляться пожарным службам по всему миру на бесплатной основе. Это поможет улучшить понимание того, где именно находится огонь, куда он движется и какова его интенсивность. Полученная информация позволит службам локализовать небольшие очаги до того, как они превратятся в бушующее пекло, оптимально распределить ограниченные ресурсы и направить эвакуацию по самым безопасным маршрутам.
«На спутниковых снимках Земли за огонь можно принять многое: блик, нагретую крышу, дым от другого пожара», — объясняет Крис Ван Арсдейл, руководитель направления климатических и энергетических исследований в Google Research и председатель Earth Fire Alliance. «Обнаружение пожаров превращается в поиск иголки в стоге сена. Решение этой проблемы позволит спасателям действовать быстро и точно, как только обнаружено возгорание».
Некоторые детали проекта FireSat были раскрыты ранее в этом году. Однако сегодня организации-участники анонсируют дополнительные подробности: Google.org, благотворительное подразделение компании, выделило на программу 13 миллионов долларов, а запуск первого аппарата запланирован на следующий год.
Снижение «тумана войны»
Эти новости появляются на фоне того, как крупные пожары бушуют на миллионах акров на западе США, угрожая людям и имуществу. Среди них — пожар Line Fire в Южной Калифорнии, Shoe Fly Fire в центральном Орегоне и Davis Fire к югу от Рино, Невада.
За последние десятилетия лесные пожары стали более частыми, экстремальными и опасными. Частично это следствие изменения климата: повышение температуры высушивает деревья, кустарники и траву. Однако пожары также все больше влияют на глобальное потепление. Недавнее исследование показало, что пожары, охватившие миллионы акров в Канаде в прошлом году, выбросили 3 миллиарда тонн диоксида углерода — это в четыре раза больше годовых выбросов от авиационной промышленности.
Человеческий фактор также увеличивает риск пожаров: десятилетия подавления естественного горения привели к накоплению горючих материалов. Кроме того, люди все чаще строят поселения на границах лесов без соблюдения надлежащих норм, использования безопасных материалов и защитных мер.
Наблюдатели сходятся во мнении, что FireSat может сыграть решающую роль в борьбе с огнем — как путем раннего обнаружения и тушения небольших очагов, так и путем информирования об эффективных стратегиях борьбы, когда пожары уже набрали силу.
«Эти спутники помогут уменьшить туман войны», — говорит Майкл Вара, директор программы политики в области климата и энергетики в Институте окружающей среды Вудса Стэнфордского университета, занимающийся вопросами политики в области пожаров. «Как в ситуациях, которые очень динамичны и опасны для пожарных, когда им нужно быстро принимать решения о том, стоит ли защищать строения или эвакуировать людей».
(Вара входит в консультативный совет Инициативы по устойчивости к пожарам Фонда Мура.)
Некоторые регионы, например Калифорния, уже обладают лучшей видимостью текущего состояния пожаров или ранних признаков их возникновения благодаря технологиям, включающим спутники Министерства обороны, сети удаленных камер, а также самолеты, вертолеты и дроны. Но FireSat будет особенно полезен для «стран, где возможности по борьбе с лесными пожарами менее обеспечены», добавляет Вара.
Улучшенные изображения, больше данных и ИИ не смогут полностью нейтрализовать возросшую опасность пожаров. Вара и другие эксперты настаивают, что регионам необходимо активнее проводить предписанные выжигания (prescribed burns) и другие мероприятия для снижения накопления топлива, переосмыслить, где и как мы строим поселения в пожароопасных зонах, а также активнее финансировать и поддерживать работу пожарных на местах.
Более раннее оповещение о пожарах поможет снизить риски лишь в том случае, если регионы располагают или разработают дополнительные ресурсы для быстрой и эффективной борьбы с наиболее опасными возгораниями. Кроме того, сообществам потребуются более совершенные политики для определения того, какие типы пожаров следует оставить догорать и при каких условиях.
«Меняет правила игры»
Кейт Дарган Маркис, старший советник по лесным пожарам в Фонде Мура и бывший государственный пожарный маршал Калифорнии, заявляет, что лично может «подтвердить», какое значение такие инструменты будут иметь для пожарных в полевых условиях.
«Это меняет правила игры, особенно в свете того, что лесные пожары становятся все более экстремальными, частыми и опасными для всех», — говорит она. «Подобная информация спасет жизни пожарных и поможет сообществам по всему миру».
Google Research разработала датчики для спутника и протестировала их вместе с моделями ИИ по обнаружению пожаров, проведя полеты над контролируемыми возгораниями в Калифорнии. Google намерена сотрудничать с Earth Fire Alliance, «чтобы гарантировать, что ИИ сможет максимально использовать эти данные, а информация о пожарах будет распространяться как можно шире».
Ван Арсдейл из Google утверждает, что предоставление визуальных изображений о каждом инциденте по всему миру от начала до конца будет чрезвычайно ценно для ученых, изучающих лесные пожары и изменение климата.
«Мы сможем объединить эти данные с существующими моделями Земли от Google, чтобы углубить наше понимание поведения и динамики пожаров во всех экосистемах Земли», — говорит он. «В совокупности это действительно может помочь смягчить экологическое и социальное воздействие огня, одновременно улучшая здоровье и безопасность людей».
В частности, это может улучшить оценку пожарных рисков, а также наше понимание наиболее эффективных способов предотвращения или замедления распространения пожаров. Например, это могло бы помочь сообществам определить, в каких местах наиболее рентабельно удалять деревья и подлесок.
Определение оптимальных методов таких вмешательств является еще одной ключевой целью программы, учитывая их высокую стоимость и ограниченность средств на управление лесными угодьями, отмечает Дженни Биггс, программный директор Инициативы по устойчивости к пожарам Фонда Мура.
Запуск
Идея FireSat возникла в результате серии встреч, начавшихся с семинара 2019 года, организованного Фондом Мура, который предоставил первоначальное филантропическое финансирование программы.
Первый спутник, запуск которого запланирован на ракете SpaceX в начале следующего года, будет полностью функционален, за исключением некоторых функций передачи данных. Цели миссии «прототипа» — тестирование бортовых систем и передаваемых ими данных. Earth Fire Alliance будет работать с несколькими первыми агентствами-пользователями для подготовки к следующим этапам.
Альянс намерен запустить три полностью рабочие спутника в 2026 году, с дополнительными развертываниями в последующие годы. Satellites будет строить и эксплуатировать Muon Space.
Агентства по всему миру смогут получать обновления о пожарах каждый час, как только будет развернута примерно половина группировки, говорит Брайан Коллинз, исполнительный директор Earth Fire Alliance. Они надеются запустить все 52 спутника к концу этого десятилетия.
Срок службы каждого спутника рассчитан примерно на пять лет, поэтому организации в будущем потребуется запускать 10 новых аппаратов ежегодно для поддержания группировки.
Earth Fire Alliance обеспечил около двух третей необходимого финансирования для первого этапа программы, который включает первые четыре запуска. Организации необходимо привлечь дополнительные средства от государственных ведомств, международных организаций, филантропов и других групп для развертывания, обслуживания и эксплуатации всей группировки. По оценкам, общая стоимость превысит 400 миллионов долларов, что, как отмечает Коллинз, составляет «1/1000 часть ежегодных экономических потерь от экстремальных лесных пожаров только в США».
На вопрос о том, могут ли коммерческие приложения данных поддержать программу, включая, возможно, военные, Коллинз ответил в электронном письме: «Смежные области применения варьируются от управления землепользованием и сельского хозяйства до управления рисками и промышленного воздействия и смягчения последствий».
«В то же время мы понимаем, что по мере того, как крупные и государственные агентства будут внедрять данные FireSat для поддержки широкого мандата общественной безопасности, они могут разрабатывать собственные способы использования данных, связанные с угрозами, управлением чрезвычайными ситуациями и безопасностью», — добавил он. «До тех пор, пока эти возможности согласуются с нашим уставом по продвижению глобального подхода к устойчивости к лесным пожарам и климату, мы приветствуем новые идеи и применение наших данных».
«Жить с огнем»
В последние годы появилось множество стартапов, обещающих использовать технологии для снижения частоты и интенсивности лесных пожаров — например, путем установки камер и датчиков в лесах и степях, разработки роботов для проведения контролируемых выжиганий, развертывания автономных вертолетов, сбрасывающих огнетушащие составы, и использования ИИ для прогнозирования поведения пожаров и информирования о стратегиях управления лесами и пожарами.
Однако, несмотря на все эти новые инструменты, сообществам до сих пор было сложно справляться с растущими опасностями.
Дарган Маркис — которая основала собственную компанию по разработке программного обеспечения для лесных пожаров Intterra — уверена, что частота катастрофических пожаров может быть существенно снижена благодаря таким программам, как FireSat, наряду с другими усовершенствованными технологиями и политиками. Но она отмечает, что на то, чтобы догнать растущие риски в условиях продолжающегося потепления, могут уйти десятилетия.
«Нам придется тяжело работать в таких местах, как Калифорния, в этих средиземноморских климатах по всему миру, пока наши технологии, наши возможности и наши изобретения догоняют этот уровень проблемы», — говорит она.
«Мы можем переломить ситуацию», — добавляет она. «Если мы будем работать сообща над комплексной стратегией, имея правильные данные и убедительный план на следующие 50 лет, я думаю, что к концу века мы сможем жить с огнем».
