Kako nam napredak u svemirskoj industriji pomaže da se borimo protiv klimatskih promena?

Nedelju dana pre ulaska u 2022. godinu, posle 30 godina izrade i testiranja, lansiran je Džejms Veb teleskop težak 6,5 tona i vredan 10 milijardi dolara. Popularno (ali i pogrešno, s obzirom da će sa njim raditi u sinergiji) predstavljen kao „Hablov naslednik”, ova spektakularna naprava će nam otkriti prve zvezde i galaksije koje su zasijale u mračnom univerzumu.

Ovaj izuzetan podvig inženjerstva i ljudske misli je vratio svemirsku nauku i tehnologiju u mejnstrim, a tu priliku je dobro iskoristiti da se podsetimo kako nam sofisticirani instrumenti koje lansiramo u zemljinu orbitu pomažu da unapredimo život na našoj planeti.

Osmatranja iz svemira znatno su poboljšala naše razumevanje klimatskih promena, a novi napreci koji se u svemirskoj tehnologiji beleže poslednjih godina predstavljaju vredan alat u borbi protiv deforestacije i detektovanju do nedavno „neuhvatljivog” curenja metana koje preti da osujeti napore Pariskog sporazuma.

Od hladnog rata do vrele trke 2.0

Lansiranje prvog veštačkog satelita, Sputnjik 1, od strane bivšeg Sovjetskog Saveza, najavilo je eru satelitske daljinske detekcije. Na njihovom samom početku, svemirske misije finansirane su isključivo od strane državnih aktera. Postojao je dobar razlog: odlazak u svemir je bio enormno skup poduhvat. Uspostavljanje uspešnog svemirskog programa značilo je velika ulaganja u ekspertizu i infrastrukturu, uz podnošenje velikog ekonomskog i političkog rizika u slučaju neuspeha, a to je značilo da je ova „igra” bila rezervisana samo za velike sile.

Pola veka kasnije, efikasni procesori, kao i inovativne tehnike u proizvodnji čine da se lestvica ulaska u svemirsku industriju znatno spustila – misije lansiranja satelita u svemir su znatno pojeftinile. Procesori male zapremine i velike snage su idealni za satelite koji se napajaju ograničenom količinom električne energije sa solarnih panela, dok moderne tehnike 3D štampanja, laserskog sinteriranja, a možda i najvažnije – promene u poslovnim modelima, kao što su vertikalna integracija i agilno poslovanje dramatično spuštaju troškove izrade i omogućavaju malim kompanijama ili timovima da budu konkurentni na tržištu.

„Svemir je najbolji alat u borbi za klimu”

Postavlja se pitanje, na koji način eksponencijalni rast svemirske industrije utiče na klimu i životnu sredinu? Trenutno, blizu hiljadu satelita koji pripadaju sektoru Earth Observation orbitiraju Zemljom i pružaju bitne podatke o okeanima, kopnu i atmosferi. Satelitska posmatranja su ključan elemenat praćenja i istraživanja klime.

Stalna, sistematska i globalna merenja Zemljinog klimatskog sistema, posebno u udaljenim regionima planete, su od suštinskog značaja za naše razumevanje aktuelne klimatske krize. Ona nam pomažu da pratimo i razumemo topljenje polarnih kapa i glečera, ubrzano podizanje nivoa mora, pojavu intenzivnih toplotnih talasa, kao i ostale posledice globalnog zagrevanja.

Međunarodna grupa klimatologa, meteorologa i drugih naučnika okupljenih u Global Climate Observing System (GCOS) je definisala 54 glavnih klimatskih varijabli koje je potrebno meriti. One predstavljaju fizička, hemijska ili biološka svojstva koja ključno doprinose opisu klime naše planete, a sateliti obezbeđuju merenje više od polovine.

Posmatranje ovih varijabli iz svemira ima višestruku prednost. Sateliti obezbeđuju stalno posmatranje, pa tako jedan instrument na satelitu u heliosinhronoj orbiti može da „slika” zemlju na dnevnoj bazi. Zatim, satelitska opažanja omogućavaju prikupljanje podataka bez ugrožavanja nacionalnog suvereniteta. Najzad, široko delovanje, odnosno ciljanje udaljenih i negostoljubivih područja, čine mogućim i praćenje krčenja šuma, otopljavanja leda ili drugih katastrofa koje ugrožavaju zemljin ekosistem.

Evropska svemirska agencija (ESA) je 2021. godine objavila da je njena konstelacija satelita Copernicus Sentinel-1 uhvatila momenat kada se ogroman ledeni breg (dimenzija 170x25km) odvojio od kopna Antarktika. „Hvatanje” fenomena iz prirode i optička snaga mašina u svemiru demonstrirana je i 15. januara ove godine kada je neverovatna erupcija podvodnog vulkana u Tongi snimljena putem GOES West satelita.

Čuvanje šume iz svemira

Sveobuhvatno posmatranje klime na Zemlji je osnova na kojoj je usvojen Pariski sporazum. Zaštita tropskih šuma bila je kamen temeljac politike klimatskih promena i sastavni deo sporazuma iz 2016. Deforestacija je jedan od najvećih izvora emisije gasova staklene bašte i uglavnom je uzrokovana ekonomskim razvojem. Najčešće, zemlje u razvoju krče šume i vrše prenamenu zemljišta za uzgoj palminog ulja, soje ili stoke. Prethodni sporazum o zaštiti šuma – Njujorška deklaracija iz 2014. nije donela željene promene, zbog čega je struka morala da se okrene novim rešenjima kako bi međunarodni dogovori bili poštovani.

Rešenja su pronađena, između ostalog i zahvaljujući napretku svemirske tehnologije. Pre svega, kamere koje su instalirane na modernim satelitima obezbeđuju visoku rezoluciju na osnovu koje je moguće detaljno uočavanje objekata na zemlji, npr. veličine kuće ili čak veličine automobila. Takođe, jeftinija izrada je dovela do lansiranja mnoštva mikrosatelita u nisku zemljinu orbitu koji omogućavaju slikanje iste tačke na zemlji u kratkim vremenskim intervalima, čime se poboljšava kvalitet podataka. Analiziranje dobijenih podataka nam daje uvid u promene koje se dešavaju u inače teško dostupnim prašumama.

Jedna od značajnijih inicijativa dolazi od strane Vlade Norveške koja je potpisala sporazum vredan 43 miliona dolara sa partnerima iz privatne svemirske industrije s ciljem da obezbedi globalni monitoring tropskih šuma kroz svoj program NICFI. S druge strane, praktični primer nalazimo u Brazilu, državi u kojoj su tokom 1990-ih amazonske prašume gubile više od 20.000 kvadratnih kilometara (površina celokupne Vojvodine) godišnje. Vlada Brazila je početkom 2000-ih godine uspostavila dva sistema za prikupljanje podataka pod nazivom PRODES i DETER, zasnovani na posmatranjima Nasinih satelita Landsat 5 i 7. Naučnici Brazilske svemirske agencije (INPE) koristili su te podatke da izračunaju i prate koliko se šuma seče svake godine u Amazoniji.

U jednoj nedavnoj analizi otkriveno je da se broj nezakonitih seča na površinama većim od 50 hektara značajno smanjio ali se zauzvrat povećao njihov broj na površinama manjim od 1ha. Razlog je što ovi sistemi ne mogu da detektuju krčenje malog obima. Amazonske prašume su jedan od 9 ključnih sistema koji prete da klimatske promene nepovratno ubrzaju , i njihovo trajno sušenje, kojem doprinosi neplanska seča, je potrebno pod hitno sprečiti. Satelitska posmatranja su nezamenljiv saveznik u tom poduhvatu, a međunarodna saradnja neminovna.

Nevidljivi gas, vidljive rupe

Svemirska tehnologija i međunarodni sporazumi se preklapaju i u Zalogu za metan, dogovoru 109 zemalja da smanje emisije ovog gasa za 30 odsto do 2030. Ovaj nevidljivi gas staklene bašte curi još iz prvih naftnih bušotina starih više od 150 godina. Njegovo merenje, međutim, je bilo vrlo teško, uz to da je tehnologija pratila motivaciju – propisi o dozvoljenim nivoima metana su bili nedorečeni. Ipak, rast uzbune povodom uloge metana u globalnom zagrevanju u korak prati napredak tehnologije koja obezbeđuje preciznije merenje.

Naime, do pre samo nekoliko godina merenje metana u manjim oblastima zahtevalo je senzore na zemlji, a podizanje aviona za precizno lociranje curenja gasa je dosta skupo. Proboj pravi Kanadska kompanija GHGSat koja koristi metodu dva satelita. Jedan satelit identifikuje oblast u kojoj se čini da koncentracije metana rastu. Zatim se upravlja sa jednim od dva novija satelita, Kler i Iris, da svojim osetljivim instrumentima detektuju tačnu količinu. Iris je u stanju da izmeri curenje od 260kg CH4 po satu, što je 100 puta manja emisija metana koja je do stavljanja ovih satelita u upotrebu mogla da bude primećena.

Podle emisije metana mogle bi da sabotiraju prelazak sa uglja na gas za proizvodnju električne energije. Određeni modeli nam govore da je upotreba gasa bolja od uglja u pogledu ekvivalenta ugljeničnog otiska samo ako curenje nije veće od 4%. Potrebno je napomenuti da napredak tehnologije u ovoj oblasti potencijalno može obezbediti i razlikovanje pojedinačnih antropogenih izvora ugljen-dioksida iz svemira, što bi zaista bio game-changer.

Gde smo tu mi?

Poznato je da se Zapadni Balkan suočava sa višim rastom temperature od evropskog proseka i strahovitim posledicama koje slede. Satelitska tehnologija rapidno napreduje, a njena upotreba je ključna ukoliko želimo da uopšte probamo da pomenute posledice umanjimo.

Države u regionu, uključujući i Srbiju, još uvek nisu blizu stvaranja nacionalnih svemirskih strategija, niti postoji ozbiljna namera donosioca odluka da se pridruže međunarodnim organizacijama kao što su ESA ili Komitet UN za miroljubivu upotrebu svemira – čiji je značaj veliki i u finansijskom i diplomatskom smislu. Samim tim, umanjen je naučni i privredni potencijal u borbi protiv klimatskih promena, a vremena nemamo još puno.