Географы научились по спутнику определять, в каком месте казахскую степь подожгли ступени ракет — Naked Science
8 минут
РНФ

Географы научились по спутнику определять, в каком месте казахскую степь подожгли ступени ракет

4.3

Падение ступеней ракет-носителей, запускаемых с космодрома Байконур, нередко провоцирует пожары. Сотрудники географического факультета МГУ проанализировали данные со спутника Landsat 8 OLI и выделили такие алгоритмы их обработки (спектральные индексы), по которым можно оценить площадь и силу этих возгораний. Будущие исследования могут помочь в создании модели, описывающей и, возможно, предсказывающей самовосстановление затронутых пожаром экосистем.

Следы пожара, вызванного падением отработавшей первой ступени ракеты-носителя «Союз-ФГ» (пуск 6 июня 2018 года). Слева внизу фотографии заметно восстановление растительности после недавнего пожара / ©Сергей Леднев. 2018 год. Снимок сделан с борта вертолета КЦ «Южный»

Статья опубликована в журнале Arid Land Research and Management. Исследования поддержаны грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ). Центральный Казахстан — крайне засушливая местность, в которой нередко возникают степные пожары. Их причиной могут стать как природные явления, так и антропогенные факторы, то есть результат человеческой деятельности. Среди последних особый вклад вносит ракетно-космическая техника. После запуска с космодрома Байконур ракеты-носителя ее отработавшие ступени падают в специально отведенные для этого районы.

Однако в верхних слоях атмосферы металлические фрагменты отработавшей ступени сильно разогреваются и могут поджечь траву или другую растительность степи. Также воспламениться могут неотработанные остатки топлива, которое всегда запасают сверх необходимого количества, чтобы компенсировать разные отклонения в полете. Возгорания могут распространяться иногда на довольно большие территории. Определять такие участки и следить за их долговременной динамикой ученым помогают данные спутников.

«Разработано множество алгоритмов и разнообразных коэффициентов — так называемых спектральных индексов, позволяющих по данным аэрокосмической съемки отличить территории, на которых когда-либо был пожар, от сохранившихся неизменными. Однако большинство из них хорошо применимы только для лесных территорий. Используя данные высокого разрешения спутника Landsat 8, мы подобрали такие спектральные индексы для территории Калмыкии и Центрального Казахстана», — поделилась Анна Шарапова, руководитель гранта РНФ, кандидат географических наук, научный сотрудник лаборатории экологической безопасности географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.

Используя данные аэрофотосъемки с высоким пространственным и временным разрешением, ученые оценили общие площади пожаров. Разработанные алгоритмы учитывают сезонность процессов в степях. Они позволяют в автоматизированном режиме выявлять прогоревшие территории, а также по косвенным признакам определять интенсивность прошедшего пожара. Для проверки точности ученые выбрали две наиболее интенсивно используемые зоны сброса ступеней ракет-носителей в Улытауском районе Карагандинской области и детально изучили данные аэрофотосъемки с этих участков за последние тридцать лет.

«Мы брали аэрофотоснимки за разные годы, выделяли территории, которые горели, на основе разных спектральных индексов, специально рассчитанных по этим изображениям. Для части выделенных пятен мы точно знали, что на них был пожар, так как уже несколько десятилетий работаем на этих территориях и следим с земли за состоянием экосистем. Плюс существуют ресурсы, которые на основе снимков менее детальных по пространственному разрешению, но детальных по температуре, показывают, что местность действительно горела, практически в режиме реального времени», — поясняет Анна Шарапова.

Подобрав спектральные индексы, географы с точностью до 98,5 процентов определили горевшие территории в районе падения отработавшей первой ступени ракеты-носителя «Союз». Для ракеты-носителя «Протон» выделенные площади пожаров совпали с реальными на 99,4 процента. Получаемая точность существенно зависит от того, как часто в этом месте случались пожары и с какой интенсивностью. В дальнейшем разработанные алгоритмы можно будет использовать для автоматического мониторинга степей и пустынь.

Ближайшей весной ученые планируют провести на ключевых участках полевые работы и сопоставить возраст пожара с актуальным состоянием растительности. Это поможет создать модель, описывающую и, возможно, предсказывающую самовосстановление затронутых пожаром экосистем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

8 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: