Στα τέλη Ιουλίου, το Κολοράντο βρέθηκε αντιμέτωπο με την εξάπλωση τεσσάρων πυρκαγιών, και παρά την επιτυχή περιορισμό των περισσότερων εξ αυτών, οι συνεχιζόμενες υψηλές θερμοκρασίες και οι ξηρές συνθήκες του καλοκαιριού διατηρούν τον κίνδυνο για νέες εκδηλώσεις φωτιάς. Για την καταπολέμηση αυτής της απειλής, οι ΗΠΑ στρέφονται σε μια καινοτόμο τεχνολογία που περιλαμβάνει τη χρήση γιγαντιαίων μπαλονιών για την πρόληψη και παρακολούθηση πυρκαγιών.

Την 1η Αυγούστου, ένα τέτοιο μπαλόνι εκτοξεύθηκε από την πίσω πλευρά ενός φορτηγού στο Κολοράντο, φτάνοντας στη στρατόσφαιρα, δηλαδή σε υψόμετρο από 6,5 έως 50 χιλιόμετρα πάνω από τη γη. Από εκεί, το μπαλόνι κατάφερε να τραβήξει φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης της περιοχής και να μετρήσει τις θερμοκρασίες στο έδαφος, παρέχοντας κρίσιμες πληροφορίες για την κατάσταση της πυρκαγιάς.

Η εκτόξευση αυτή είχε προγραμματιστεί εδώ και μήνες από την εταιρεία Urban Sky, η οποία ειδικεύεται στον σχεδιασμό αερόστατων μεγάλου ύψους. Το μπαλόνι που χρησιμοποιήθηκε είναι το πρώτο από μια σειρά δοκιμών που θα διαρκέσουν τέσσερις εβδομάδες. Αυτή η πρωτοποριακή προσέγγιση στοχεύει να δοκιμάσει την τεχνολογία ως έναν οικονομικά αποδοτικό τρόπο για τον εντοπισμό, την παρακολούθηση και την αποτροπή της εξάπλωσης των πυρκαγιών.

ballon-colorado-_jpg

Φθηνή και αξιόπιστη τεχνολογία για την πρόληψη και αντιμετώπιση πυρκαγιών

«Ο κύριος στόχος είναι όλα τα σχετικά με την πληροφόρηση για τις πυρκαγιές και την έγκαιρη ανίχνευση των πυρκαγιών», λέει στο CNN ο Jared Leidich, συνιδρυτής και επικεφαλής τεχνολογίας της Urban Sky. Εξοπλισμένα με διάφορους υπέρυθρους αισθητήρες, τα μπαλόνια χαρτογραφούν την πυκνότητα της βλάστησης και την περιεκτικότητα σε υγρασία στο έδαφος, εξηγεί. Τα δεδομένα αυτά υφίστανται επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο και συνδυάζονται με πληροφορίες σχετικά με τα χτυπήματα κεραυνών και άλλες πηγές ανάφλεξης, ώστε να προκύψει μια «βαθμολογία κινδύνου» για συγκεκριμένες τοποθεσίες, εντοπίζοντας ουσιαστικά τις περιοχές όπου είναι πιο πιθανό να ξεσπάσει πυρκαγιά.

Ένας άλλος αισθητήρας μετρά τη θερμότητα στο έδαφος. «Η θερμοκρασία είναι μια πολύ σημαντική ένδειξη για την έγκαιρη ανίχνευση», λέει ο Leidich.

«Αυτή τη στιγμή, οι περισσότερες πυρκαγιές ανιχνεύονται μόνο λόγω της παρουσίας ορατού καπνού … Αυτό που δεν μπορείτε να καταλάβετε από κάτι που καπνίζει είναι αν πρόκειται για το τέλος μιας πυρκαγιάς που σιγοκαίει και πρόκειται να σβήσει και πιθανώς είναι ακίνδυνη, σε σχέση με μια πολύ καυτή πυρκαγιά που πρόκειται να εξαπλωθεί». Όλα αυτά τα δεδομένα μεταδίδονται σε υπολογιστές μέσω δορυφορικής σύνδεσης, προσβάσιμα σε οποιονδήποτε διαθέτει σύνδεση στο διαδίκτυο. Ενώ βρίσκεται ακόμη σε φάση δοκιμών, το Urban Sky σχεδιάζει να μεταφορτώσει τα δεδομένα σε ένα σύστημα πληροφοριών για τις πυρκαγιές: «Έτσι ώστε εντός δεκάδων δευτερολέπτων έως λεπτών … να είναι διαθέσιμα σε οποιονδήποτε έχει πρόσβαση, συμπεριλαμβανομένων των πυροσβεστών», λέει ο Leidich, προσθέτοντας ότι θα βοηθήσει τις αρμόδιες αρχές να θέσουν προτεραιότητες για το πώς θα αναπτύξουν τους συχνά περιορισμένους πόρους τους.

Τι υπάρχει μέχρι τώρα

Μια σειρά από άλλες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται ήδη για την παρακολούθηση των πυρκαγιών. Υπάρχουν δορυφόροι, οι οποίοι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από την εξώσφαιρα, μεταξύ 600 και 10.000 χιλιομέτρων πάνω από τη Γη, και παρέχουν επίσης εικόνες, αλλά συχνά πολύ χαμηλότερης ποιότητας από ένα από τα μπαλόνια του Urban Sky. Οι δορυφόροι MODIS και VIIRIS, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι για δεδομένα σχετικά με τις πυρκαγιές, «λειτουργούν με ανάλυση εκατοντάδων μέτρων, οπότε ένα εικονοστοιχείο έχει περίπου το μέγεθος ενός οικοδομικού τετραγώνου», λέει ο Leidich.

Επιπλέον, οι δορυφόροι βρίσκονται συνεχώς σε τροχιά, οπότε θα μπορούσαν να περάσουν πάνω από μια περιοχή πυρκαγιάς μόνο μία ή δύο φορές την ημέρα, ενώ ένα μπαλόνι μπορεί να αιωρείται πάνω από μια συγκεκριμένη περιοχή και να στέλνει συνεχείς ενημερώσεις. Οι χειριστές χρησιμοποιούν ακριβείς μετεωρολογικούς υπολογισμούς για να επιλέξουν πού θα εκτοξεύσουν το μπαλόνι, ώστε να περιπλανηθεί πάνω από τον στόχο του, και μόλις βρεθεί στον αέρα, κατευθύνεται με μια διαδικασία ελέγχου του ύψους, όπου κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω μεταξύ διαφορετικών ρευμάτων του ανέμου.

Στο άλλο άκρο του φάσματος, υπάρχουν τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, τα οποία χρησιμοποιούνται επίσης για τη λήψη εναέριων εικόνων από πυρκαγιές. Το επίπεδο λεπτομέρειας είναι υψηλό, αλλά οι ρυθμοί σάρωσης είναι χαμηλοί, σύμφωνα με τον Leidich. «Ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος μπορεί να είναι σε θέση να σαρώσει κάτι σαν ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο την ώρα, ενώ το σύστημά μας μπορεί να σαρώσει κάτι σαν 1.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα την ώρα», λέει.

Τα πλεονεκτήματα των μπαλονιών

Ο Leidich πιστεύει ότι ο πλησιέστερος ανταγωνιστής τους στην αγορά είναι τα επανδρωμένα αεροσκάφη, τα οποία μπορούν να σαρώσουν με παρόμοια ανάλυση και είναι επίσης σε θέση να καλύψουν το έδαφος αρκετά γρήγορα. Ωστόσο, όχι μόνο μπορεί να είναι επικίνδυνο να πετάξει κανείς πάνω από μια πυρκαγιά, αλλά τα αεροπλάνα, όπως και τα drones, έχουν να αντιμετωπίσουν την εναέρια κυκλοφορία. Συχνά, όταν υπάρχει πυρκαγιά, εφαρμόζεται μια προσωρινή ζώνη περιορισμού πτήσεων γύρω από την περιοχή, λέει: «Καταλήγουν να ανταγωνίζονται για χώρο με όλα τα άλλα πυροσβεστικά αεροσκάφη που ρίχνουν νερό, μετακινώντας προσωπικό κοντά στη φωτιά». Αντίθετα, η στρατόσφαιρα, όπου τα αερόστατα της Urban Sky συνήθως πετούν σε ύψος περίπου 18.300 μέτρων (60.000 πόδια), είναι εντυπωσιακά άδεια. Κάποτε φιλοξενούσε το υπερηχητικό αεροσκάφος Concorde, αλλά σήμερα, κυρίως μετεωρολογικά αερόστατα καταλαμβάνουν το κοντινό διαστημικό περιβάλλον.

Ένα άλλο πλεονέκτημα των μπαλονιών της Urban Sky είναι το κόστος, λέει ο ίδιος. Ενώ η νεοσύστατη επιχείρηση δεν έχει ακόμη καθορίσει τιμή για τα μπαλόνια, στόχος της είναι να τα καταστήσει όσο το δυνατόν πιο φθηνά και εύκολα στη χρήση. Είναι μικρά και ελαφριά, φτάνουν το μέγεθος ενός γκαράζ δύο αυτοκινήτων όταν είναι πλήρως φουσκωμένα και μεταφέρουν ένα ωφέλιμο φορτίο (το οποίο περιλαμβάνει αισθητήρα, κάμερα, μίνι υπολογιστή και ραδιομοντεμ) που ζυγίζει το πολύ 2,7 κιλά. Κατασκευασμένα από ένα ανθεκτικό, επαναχρησιμοποιήσιμο υλικό, μπορούν να εκτοξευθούν από έναν χειριστή από το πίσω μέρος ενός φορτηγού σε λιγότερο από 10 λεπτά, σύμφωνα με τον Leidich. Μόλις προσγειωθούν, τα μπαλόνια θα ελεγχθούν για διαρροές, θα επιδιορθωθούν αν χρειαστεί και θα μπορούν να πετάξουν ξανά.

Ο δρ Τζόσουα Φίσερ, αναπληρωτής καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης και πολιτικής στο Πανεπιστήμιο Τσάπμαν της Καλιφόρνιας, ο οποίος συμμετέχει σε χρηματοδοτούμενη από τη NASA έρευνα που αφορά τα αερόστατα της Urban Sky, πιστεύει ότι «μπορούν να μας δώσουν συνεχή παρακολούθηση των πυρκαγιών υψηλής ανάλυσης, είναι εύκολο να αναπτυχθούν γρήγορα σε απομακρυσμένες περιοχές, και έρχονται με το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι παρέχουν ένα δίκτυο επικοινωνιών για τους πυροσβέστες στο έδαφος, οι οποίοι συνήθως βρίσκονται σε απομακρυσμένες περιοχές με έλλειψη επικοινωνιών», αναφέρει στο CNN.

Διασφάλιση της επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο

Η διασφάλιση της επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο είναι ζωτικής σημασίας. Το Κέντρο Αριστείας του Κολοράντο για την προηγμένη τεχνολογία εναέριας πυρόσβεσης, το οποίο επιδιώκει τη βελτίωση των πρακτικών πυρόσβεσης σε ολόκληρη την πολιτεία, έχει αναπτύξει μια εφαρμογή για κινητά τηλέφωνα που παρέχει δεδομένα στους πρώτους ανταποκριτές, συμπεριλαμβανομένων των θέσεων σε πραγματικό χρόνο των πυροσβεστών, των αεροσκαφών, των περιμέτρων της πυρκαγιάς και των κεραυνών. Η πρόκληση είναι η διατήρηση μιας κινητής σύνδεσης, η οποία συχνά απουσιάζει σε απομακρυσμένες περιοχές όπου ξεσπούν πυρκαγιές. Ο Μπεν Μίλερ, διευθυντής του κέντρου, λέει στο CNN ότι τα μπαλόνια θα μπορούσαν να προσφέρουν μια λύση συνδεσιμότητας, προσθέτοντας ότι επί του παρόντος συμμετέχει σε ένα έργο με μια άλλη εταιρεία μπαλονιών μεγάλου ύψους, την Aerostar με έδρα τη Νότια Ντακότα, η οποία επιδιώκει να παρέχει μόνιμη κάλυψη κινητής τηλεφωνίας από τη στρατόσφαιρα.

Ποια είναι η μεγάλη εικόνα

Με την κλιματική αλλαγή, οι πυρκαγιές γίνονται μεγαλύτερες, εντονότερες και συχνότερες. Στο Κολοράντο, το κλίμα έχει θερμανθεί τα τελευταία 30 χρόνια και οι 10 μεγαλύτερες πυρκαγιές στην ιστορία της πολιτείας εκδηλώθηκαν όλες από το 2002 και μετά.

Ο Dr. Riley Reid, επικεφαλής του προγράμματος διαχείρισης πυρκαγιών της Urban Sky, ελπίζει ότι τα μπαλόνια δεν θα βοηθήσουν μόνο τους πυροσβέστες με την έγκαιρη ανίχνευση, αλλά και τους επιστήμονες να κατανοήσουν ευρύτερα τη φύση των πυρκαγιών, καθώς και τη δυνητική χρήση των «ελεγχόμενων καύσεων» - την πρακτική της σκόπιμης πυρπόλησης μιας περιοχής βλάστησης για τη διατήρηση της υγείας των δασών και την πρόληψη ανεξέλεγκτων πυρκαγιών.

«Ο καλύτερος τρόπος για την αντιμετώπιση του προβλήματος είναι να έχουμε πιο ακριβή δεδομένα», λέει στο CNN. Ακόμα και μετά από μια πυρκαγιά, τα μπαλόνια μπορούν να παρέχουν σημαντικά δεδομένα σχετικά με τις επιπτώσεις της καύσης. Για παράδειγμα, η Urban Sky έχει συνεργαστεί στο παρελθόν με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ (USGS) για να συγκεντρώσει δεδομένα σχετικά με το πόσο δάσος έχει καεί και να εντοπίσει περιοχές που είναι επιρρεπείς σε κατολισθήσεις. Μέσα στους επόμενους μήνες, η εταιρεία σχεδιάζει να ξεκινήσει την εμπορική διάθεση των μπαλονιών, με την υποστήριξη μιας επιχορήγησης από το πρόγραμμα FireSense της NASA.

Θέλει να δημιουργήσει ένα μοντέλο τόσο για την άμεση πώληση των μπαλονιών όσο και για τη λειτουργία των ίδιων των μπαλονιών με ταυτόχρονη πώληση δεδομένων ως υπηρεσία. «Καθώς οι πυρκαγιές συνεχίζουν να αυξάνονται σε συχνότητα, ένταση, μέγεθος και διάρκεια, μια τέτοια τεχνολογία για τη διαχείριση των πυρκαγιών δεν θα μπορούσε να έρθει αρκετά σύντομα», λέει ο Fisher.