Σε άνυδρες περιοχές όπως η Καλιφόρνια, η εποχή των πυρκαγιών είναι γνωστό ότι εμφανίζεται σε θερμότερους και ξηρότερους μήνες. Αλλά με κλιματική αλλαγή, τα πράγματα έχουν αλλάξει. “Αυτό που ήταν κάποτε μια περίοδος πυρκαγιάς τεσσάρων μηνών τώρα διαρκεί έξι έως οκτώ μήνες”, σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ. Το χειρότερο: “Η πυρκαγιά είναι όλο το χρόνο για μεγάλο μέρος των Ηνωμένων Πολιτειών”, εισάγοντας την έννοια της “φωτιάς έτος.”
Αυτή η απογοητευτική πραγματικότητα ενέπνευσε τη NASA να χρησιμοποιήσει τον πλούτο των δεδομένων της από την παρατήρηση της Γης για να βοηθήσει τις υπηρεσίες διαχείρισης πυρκαγιών σε άγρια εδάφη προβλέπουν και σβήνουν φωτιές σε όλη τη χώρα. Πολλά από αυτά τα δεδομένα προέρχονται από την υπηρεσία Δορυφόροι Landsat, που αποτυπώνουν εικόνες του εδάφους της Γης. Μπορούν επίσης να μετρήσουν θερμοκρασία επιφάνειας και μετρήστε φυσικά υλικά που χρησιμεύουν ως καύσιμα για τις πυρκαγιές, όπως πυκνά δέντρα ή άλλη βλάστηση που θα μπορούσαν να ανάψουν και να τροφοδοτήσουν τις πυρκαγιές.
«Έχουμε ένα αρχείο δεδομένων δορυφορικών εικόνων που χρονολογούνται 40 χρόνια πίσω», μου λέει ο Κρίστοφερ Πότερ, ερευνητής στη NASA Ames, καθώς καθόμαστε σε ένα δωμάτιο στην πανεπιστημιούπολη της διαστημικής υπηρεσίας στο Silicon Valley. “Αυτό μας δίνει ένα πολύ πλούσιο σύνολο δεδομένων για να δημιουργήσουμε μοντέλα πρόβλεψης.”
Καθώς οι πυρκαγιές γίνονται όλο και περισσότερες συχνή και σοβαρή, οι αναδυόμενες τεχνολογίες όπως η τεχνητή νοημοσύνη και τα drones αξιοποιούνται για να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση των πυρκαγιών και να κρατήσουν τους ανταποκριτές ασφαλείς και ενημερωμένους. Η Εθνική Φρουρά της Αεροπορίας της Καλιφόρνια, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί drones για να διαδρομή όπου εξαπλώνονται οι πυρκαγιές και στο συγκεντρώστε εικόνες σε πραγματικό χρόνο καταστροφών, καθώς και τον εντοπισμό περιοχών που χρειάζονται πόρους. Οι ανταποκριτές σε όλες τις ΗΠΑ χρησιμοποιούν λογισμικό για να προβλέψει την κίνηση της φωτιάς αρκετές ημέρες στο μέλλον, βοηθώντας τους πυροσβέστες να αντιμετωπίσουν πιο αποτελεσματικά αυτές τις φλόγες. Και νεοφυείς επιχειρήσεις όπως το Pano AI χρησιμοποιούν κάμερες συνδυασμένες με αλγόριθμους επιτόπιες πυρκαγιές και ειδοποιεί τους πελάτες, όπως οι εταιρείες κοινής ωφέλειας, πριν οι πυρκαγιές γίνουν πολύ μεγάλες. Η NASA, από την πλευρά της, χρησιμοποιεί τα πλήθη δεδομένων της για να δημιουργήσει μοντέλα πρόβλεψης, καθώς και εργαλεία διαχείρισης εναέριου χώρου για να βοηθήσει τους πιλότους και τις υπηρεσίες drone να ανταποκρίνονται πιο αποτελεσματικά σε καταστροφές.
Μαζί με τα δεδομένα του Landsat, η NASA αντλεί επίσης δεδομένα που συλλέγονται από υπηρεσίες όπως το Τμήμα Δασών και Πυροπροστασίας της Καλιφόρνια, το οποίο παρακολουθεί τη σοβαρότητα των πυρκαγιών από προηγούμενα χρόνια, συμπεριλαμβανομένων των θυμάτων και της καταστροφής περιουσίας. Χρησιμοποιώντας τη μηχανική μάθηση, η NASA μπορεί να δημιουργήσει γρήγορα προγνωστικά μοντέλα δασικών πυρκαγιών και πώς θα μπορούσαν να εξαπλωθούν — μαζί με το ποια μπορεί να είναι η προκύπτουσα ζημιά. Αυτές οι προβλέψεις μπορούν να βοηθήσουν τους πυροσβέστες να εκχωρήσουν τους πόρους τους.
Ο Πότερ μου δείχνει το East Bay Hills, στην περιοχή του Κόλπου του Σαν Φρανσίσκο, ως παράδειγμα. Μεταξύ του συμπλέγματος των πόλεων, συμπεριλαμβανομένων των Concord, Fremont και Walnut Creek, διάφορες αποχρώσεις του κόκκινου απεικονίζουν την πυκνότητα των κτιρίων — και επομένως τις περιοχές που είναι πιο πιθανό να εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες επικίνδυνων αερίων εάν καεί μια φωτιά εκεί.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, μαζί με πληροφορίες για το πότε σημειώθηκαν οι τελευταίες πυρκαγιές σε αυτήν την περιοχή, οι υπηρεσίες μπορούν να προβλέψουν πόσο μεγάλη και επικίνδυνη θα είναι μια πυρκαγιά. Το East Bay Hills είναι απλώς ένα παράδειγμα, αλλά τα προγνωστικά μοντέλα της NASA υπολογίζουν ότι περισσότερα από 247.000 στρέμματα και σχεδόν 600.000 νοικοκυριά θα μπορούσαν να βρεθούν στη γραμμή των πυρκαγιών εάν αυτή η περιοχή καεί.
«Μπορούμε ήδη να σας πούμε πόση ρύπανση θα εκπέμπεται από αυτό, τι είδους επιβλαβή αέρια θα εκπέμπονται και πού», λέει ο Πότερ. Το πρακτορείο μπορεί να το εκτιμήσει μέχρι και μερικούς μήνες νωρίτερα.
Τα δεδομένα της NASA για τις πυρκαγιές είναι διαθέσιμα σε οποιονδήποτε πρόσβαση στο διαδίκτυο δωρεάν. Ο στόχος είναι φορείς όπως η Cal Fire και η US Forest Service να χρησιμοποιήσουν αυτούς τους πιο ακριβείς χάρτες των πυρκαγιών υψηλού κινδύνου για να γνωρίζουν αμέσως πού να τοποθετήσουν τον εξοπλισμό τους μόλις ξεσπάσει κάτι. Αυτή η ακρίβεια μπορεί να κάνει τη διαφορά κατά την καταπολέμηση τεράστιων πυρκαγιών.
«Δεν εξετάζουμε ολόκληρα τμήματα της πολιτείας να λαμβάνουν προβλέψεις», λέει ο Πότερ. «Κοιτάμε μερικά μίλια».
Τα κινητά κιτ διαχείρισης εναέριας κυκλοφορίας της NASA μπορούν να βοηθήσουν τους πρώτους ανταποκριτές να πλοηγούνται με ασφάλεια στα πυροσβεστικά drones.
Βελτίωση της επικοινωνίας των πυροσβεστικών αεροσκαφών
Η NASA δεν χρησιμοποιεί μόνο την έρευνά της για να προβλέψει τις πυρκαγιές, αλλά και για να βοηθήσει στην αντιμετώπισή τους.
Χρησιμοποιώντας drones, οι ανταποκριτές μπορούν να συνεχίσουν να καταπολεμούν τις πυρκαγιές ακόμα και όταν δεν είναι ασφαλές για τα παραδοσιακά αεροσκάφη και τους πιλότους να πετούν, όπως τη νύχτα ή όταν υπάρχει πυκνός καπνός. Μπορούν επίσης να πραγματοποιήσουν προκαθορισμένα εγκαύματα, τα οποία εξαλείφουν τη νεκρή βούρτσα που λειτουργούν ως καύσιμο κατά τη διάρκεια πυρκαγιών, χωρίς να θέτουν σε κίνδυνο τα πληρώματα. Αλλά υπάρχει μια πρόκληση: Μπορεί να είναι δύσκολο για τους ανταποκριτές να δουν πού πετούν αυτά τα drones.
Για να λύσει το πρόβλημα, η NASA αναπτύσσει τεχνολογίες διαχείρισης εναέριου χώρου που μπορούν να βοηθήσουν τα πληρώματα αεροσκαφών, τους χειριστές drone και τα πληρώματα εδάφους να παρακολουθούν και να μοιράζονται τοποθεσίες και να αναμεταδίδουν πληροφορίες μεταξύ τους. Η πρωτοβουλία διεξάγεται στο πλαίσιο των Προηγμένων Δυνατοτήτων της NASA για Επιχειρήσεις Αντιμετώπισης Έκτακτης Ανάγκης (ACERO) έργο. Αυτό επιτρέπει στα συνεργεία απόκρισης να λαμβάνουν πιο έγκαιρες και ακριβείς πληροφορίες και να λαμβάνουν ταχύτερες αποφάσεις κατά την απόκριση έκτακτης ανάγκης.
«Η περισσότερη επικοινωνία γίνεται μέσω ραδιοφώνου και οι περισσότερες πυρκαγιές συμβαίνουν όπου δεν υπάρχει υπηρεσία κινητής τηλεφωνίας», λέει η Κάθριν Τσάπμαν, ερευνήτρια στη NASA Ames. “Καθιστά πολύ πιο δύσκολο για τους διαφορετικούς πρώτους ανταποκριτές να μιλήσουν μεταξύ τους και ακόμη και να ξέρουν πού βρίσκεται η φωτιά… Έχουμε αυτή την ευκαιρία να αρχίσουμε να προσπαθούμε να χρησιμοποιούμε τεχνολογία για να καλύψουμε αυτό το κενό.”
Η NASA κατασκεύασε αυτό που αποκαλεί κινητά κιτ διαχείρισης εναέριας κυκλοφορίας, που μπορεί να βοηθήσει τους πρώτους ανταποκριτές να οπτικοποιήσουν την κυκλοφορία, συμπεριλαμβανομένου του ύψους και της τοποθεσίας ενός αεροπλάνου. Αυτό καθιστά ασφαλέστερη την ανάπτυξη drones και διασφαλίζει ότι δεν έρχονται σε επαφή με οτιδήποτε άλλο στον ουρανό.
Το κιτ που είδα αποτελούνταν από ένα κίτρινο πλαστικό δοχείο με καπάκι και χερούλια, περίπου στο μέγεθος ενός μεγάλου χαρτοφύλακα. Ήταν εξοπλισμένο με δέκτη ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) για την παρακολούθηση αεροσκαφών, ένα iPad για να δείχνει την τοποθεσία των τοπικών πτήσεων και έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας.
Ο οργανισμός δοκιμάζει αυτά τα κιτ με πιλότους της Δασικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ στο Τενεσί, τον Μισισιπή, τη Τζόρτζια, τη Φλόριντα και τη Νότια Καρολίνα, οι οποίοι τα χρησιμοποίησαν κατά τη διάρκεια προβλεπόμενων εγκαυμάτων που πραγματοποιήθηκαν από drones. Τα κιτ κράτησαν τους πιλότους ενήμερους για την εναέρια κυκλοφορία στην περιοχή και τους επέτρεψαν να πλοηγηθούν πιο εύκολα στα drones και να πραγματοποιήσουν τα προβλεπόμενα εγκαύματα από ασφαλή απόσταση.
Αυτές οι τεχνολογίες διαχείρισης εναέριου χώρου βρίσκονται ακόμη υπό ανάπτυξη και θα δοκιμαστούν σε μια σειρά επιδείξεων πτήσεων σε περιοχές χαμηλής ορατότητας, μαζί με μέλη της κοινότητας πυρόσβεσης άγριων περιοχών. Αυτό θα βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι η τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει με επιτυχία σε πραγματικές καταστάσεις — οι οποίες, δυστυχώς, γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες.
«Καθώς οι πυρκαγιές συνεχίζουν να γίνονται μεγαλύτερες και πιο έντονες», λέει ο Chapman, «παρέχουμε στους ανθρώπους τα εργαλεία που τους επιτρέπουν επίσης να κλιμακώσουν την απόκρισή τους».