องค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้เปิดตัวภารกิจ Earth Explorer ครั้งที่เจ็ด ชื่อว่า Biomass โดยใช้จรวด Vega-C จากเมืองคูรู ประเทศเฟรนช์เกียนา ซึ่งเป็นการเปิดตัวความสามารถในการ "ชั่งน้ำหนัก" ป่าของโลกด้วยความแม่นยำที่ไม่เคยมีมาก่อน Biomass ติดตั้งเรดาร์สังเคราะห์ที่สามารถพับเก็บได้ขนาด 12 เมตร ซึ่งทำงานในย่าน P-band (ความยาวคลื่นประมาณ 70 ซม.) จะโคจรที่ระดับความสูงประมาณ 666 กม. โดยทำแผนที่ป่าวันละ 15–16 ครั้งตลอดภารกิจห้าปี ด้วยการทำเช่นนี้ มันจะจัดการกับความไม่แน่นอนที่มีมายาวนานถึง 50% ในการประมาณการชีวมวลทั่วโลกและการกักเก็บคาร์บอน โดยการตรวจจับลำต้นและกิ่งไม้ที่อยู่ใต้เรือนยอดโดยตรง
1. เทคโนโลยีเบื้องหลัง Biomass
เรดาร์ P-Band: ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกล
นวัตกรรมหลักของดาวเทียม Biomass อยู่ที่การใช้เรดาร์ P-band ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ไม่เคยนำไปใช้ในอวกาศมาก่อน เรดาร์ P-band ทำงานที่ความยาวคลื่นประมาณ 70 เซนติเมตร ซึ่งยาวกว่าความยาวคลื่นที่ใช้โดยระบบเรดาร์ก่อนหน้านี้ ความยาวคลื่นที่ยาวกว่านี้ช่วยให้คลื่นเรดาร์สามารถทะลุผ่านพืชพันธุ์หนาแน่นและไปถึงลำต้นและกิ่งไม้ ซึ่งเป็นที่เก็บคาร์บอนส่วนใหญ่
ระบบเรดาร์นี้เสริมด้วยเสาอากาศขนาดใหญ่ที่สามารถพับเก็บได้ขนาด 12 เมตร ซึ่งพัฒนาโดย Airbus UK และมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ เสาอากาศนี้มีความสำคัญต่อการวัดความละเอียดสูงที่จำเป็นในการประเมินชีวมวลของป่าอย่างแม่นยำ การผสมผสานระหว่างเรดาร์ P-band และเสาอากาศขนาดใหญ่ช่วยให้ Biomass สามารถรวบรวมข้อมูลที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ 50 ถึง 100 เมตร ให้ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างป่าและการกระจายตัวของชีวมวล
การออกแบบภารกิจและวงโคจร
Biomass ได้รับการออกแบบให้ทำงานในวงโคจรแบบซิงโครนัสกับดวงอาทิตย์ที่ระดับความสูงประมาณ 666 กิโลเมตร วงโคจรนี้ช่วยให้ดาวเทียมรักษาสภาพแสงที่สม่ำเสมอสำหรับการสังเกตการณ์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการรวบรวมข้อมูลที่ถูกต้อง ตลอดภารกิจห้าปี Biomass จะผ่านแต่ละภูมิภาคป่าหลายครั้ง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการครอบคลุมอย่างครอบคลุมและความสามารถในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป
วงโคจรและการออกแบบของดาวเทียมยังช่วยให้สามารถกลับมาเยี่ยมชมพื้นที่ได้บ่อยครั้ง โดยให้ข้อมูลเกือบเรียลไทม์เกี่ยวกับชีวมวลของป่า ความสามารถนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบระบบนิเวศป่าที่มีการเปลี่ยนแปลงและตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า การเสื่อมโทรม และการเจริญเติบโตใหม่
2. การทำแผนที่ป่าของโลก: ผลิตภัณฑ์ข้อมูลและการประยุกต์ใช้
แผนที่ความหนาแน่นของชีวมวลทั่วโลก
หนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของภารกิจชีวมวลคือการสร้างแผนที่ความหนาแน่นของชีวมวลทั่วโลก แผนที่เหล่านี้ให้ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับการกระจายตัวของชีวมวลในป่าประเภทต่างๆ และภูมิภาคต่างๆ โดยการวิเคราะห์แผนที่เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถประมาณปริมาณคาร์บอนที่เก็บไว้ในป่าและประเมินว่าการกักเก็บคาร์บอนนี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
ข้อมูลความละเอียดสูงที่รวบรวมโดย Biomass ช่วยให้สามารถสร้างแผนที่ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่ 50 ถึง 100 เมตร ระดับรายละเอียดนี้ไม่เคยมีมาก่อนและให้การแสดงภาพชีวมวลของป่าที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับแผนที่ทั่วโลกก่อนหน้านี้
การตรวจจับและตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง
นอกจากการทำแผนที่ชีวมวลแล้ว Biomass ยังสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างป่าและชีวมวลเมื่อเวลาผ่านไปได้อีกด้วย โดยการเปรียบเทียบข้อมูลที่รวบรวมในช่วงเวลาต่างๆ ดาวเทียมสามารถระบุพื้นที่ที่ชีวมวลเพิ่มขึ้นหรือลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในสุขภาพของป่าหรือการใช้ที่ดิน
ความสามารถนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบภูมิภาคที่กำลังประสบกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การตัดไม้ การเกษตร หรือการรบกวนตามธรรมชาติ ความสามารถในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ทันท่วงทีช่วยให้สามารถแทรกแซงได้ทันเวลาและตัดสินใจอย่างมีข้อมูลในการจัดการป่าไม้และความพยายามในการอนุรักษ์
สนับสนุนการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับชีวมวลของป่าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจบทบาทของป่าในวงจรคาร์บอนโลก โดยการให้การวัดที่ละเอียดและเชื่อถือได้ ภารกิจ Biomass สนับสนุนความพยายามในการหาปริมาณคาร์บอนสต็อกและฟลักซ์ ซึ่งมีความสำคัญต่อกลยุทธ์การบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดย Biomass สามารถใช้ในการแจ้งข้อมูลสินค้าคงคลังแก๊สเรือนกระจกแห่งชาติและมีส่วนร่วมในข้อตกลงสภาพภูมิอากาศระหว่างประเทศ โดยการปรับปรุงความแม่นยำของการบัญชีคาร์บอน ภารกิจนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการติดตามความก้าวหน้าสู่เป้าหมายสภาพภูมิอากาศและระบุพื้นที่ที่ต้องการความพยายามเพิ่มเติม
3. ผลกระทบที่กว้างขึ้นและแนวโน้มในอนาคต
การพัฒนาวิทยาศาสตร์ป่าไม้
ภารกิจ Biomass เป็นการพัฒนาที่สำคัญในวิทยาศาสตร์ป่าไม้โดยการให้เครื่องมือใหม่สำหรับการศึกษารูปแบบและพลวัตของป่า ข้อมูลที่ละเอียดที่เก็บรวบรวมโดยดาวเทียมจะช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีที่ป่าเติบโต เปลี่ยนแปลง และตอบสนองต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อม
ความรู้นี้มีความสำคัญต่อการพัฒนากลยุทธ์การอนุรักษ์ที่มีประสิทธิภาพและการจัดการป่าอย่างยั่งยืน โดยการปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับระบบนิเวศป่า Biomass มีส่วนช่วยในความพยายามในการปกป้องความหลากหลายทางชีวภาพและรักษาบริการทางนิเวศที่ป่ามอบให้
เสริมภารกิจการสังเกตการณ์โลกอื่น ๆ
Biomass เสริมภารกิจการสังเกตการณ์โลกอื่น ๆ โดยการให้ข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับชีวมวลของป่า ในขณะที่ภารกิจเช่น GEDI ของ NASA ใช้เทคโนโลยี lidar ในการวัดความสูงของพุ่มไม้ การใช้เรดาร์ของ Biomass ช่วยให้สามารถประเมินชีวมวลใต้พุ่มไม้ได้
การรวมข้อมูลจากภารกิจต่าง ๆ ให้มุมมองที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของป่า โดยการรวมข้อมูลจาก Biomass กับแหล่งอื่น ๆ นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับระบบนิเวศป่าและบทบาทของพวกเขาในสิ่งแวดล้อม
ศักยภาพในการขยายและการประยุกต์ใช้
ความสำเร็จของภารกิจ Biomass เปิดประตูสู่การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเรดาร์ P-band ในการสังเกตการณ์โลกในอนาคต ความสามารถในการเจาะพืชพรรณหนาแน่นและให้การวัดที่ละเอียดมีการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้มากกว่าการตรวจสอบป่า
ตัวอย่างเช่น เรดาร์ P-band สามารถใช้ศึกษาแหล่งที่อยู่อาศัยอื่น ๆ เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำและป่าชายเลน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการเก็บกักคาร์บอนและความหลากหลายทางชีวภาพ นอกจากนี้ เทคโนโลยียังสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและตรวจจับกิจกรรมที่ผิดกฎหมาย เช่น การตัดไม้หรือการเปลี่ยนแปลงที่ดินโดยไม่ได้รับอนุญาต
ก้าวสำคัญในการสังเกตการณ์โลก
การปล่อยดาวเทียม Biomass ถือเป็นก้าวสำคัญในด้านการสังเกตการณ์โลก โดยการใช้เทคโนโลยีเรดาร์ P-band ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ Biomass ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับโครงสร้างและปริมาณคาร์บอนของป่าทั่วโลก
ข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดย Biomass จะช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับบทบาทของป่าในวงจรคาร์บอนโลกและสนับสนุนความพยายามในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ผ่านการวัดที่ละเอียดและแม่นยำ ภารกิจนี้มีส่วนช่วยในการตัดสินใจที่มีข้อมูลในด้านการจัดการป่า การอนุรักษ์ และนโยบายสภาพภูมิอากาศ
เมื่อภารกิจดำเนินไป ข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับจาก Biomass จะยังคงแจ้งและกำหนดวิธีการของเราในการจัดการและปกป้องป่าของโลก เพื่อให้มั่นใจว่าบทบาทสำคัญของพวกเขาในการรักษาโลกที่มีสุขภาพดี
