Radarul cu deschidere sintetică (SAR) permite sateliților să reflecte semnalele radar de pe sol și să interpreteze ecoul – și poate chiar să privească prin nori. Norii acoperă aproximativ două treimi din lume în orice moment, împiedicând sateliții convenționali să vadă o mare parte din planetă, scrie BBC.
O tehnologie declasificată, cunoscută sub numele de radar cu deschidere sintetică (SAR), poate fi instalată pe sateliți pentru a „vedea” suprafața Pământului prin nori (sau prin fumul incendiilor), pentru a oferi o vedere constantă și nevăzută a planetei noastre și pentru a arăta schimbările de la suprafața Pământului în mare detaliu. Folosită anterior pentru a echipa doar un număr relativ mic de sateliți comerciali mari, această tehnologie este acum combinată cu constelații de nanosateliți ieftini pe orbita joasă a Pământului de către start-up-uri precum Iceye și Capella Space. Scopul este de a oferi observare non-stop a aproape oricărui loc de pe planetă, pentru toți, de la organizații neguvernamentale la clienți militari. „Sateliții SAR sunt capabili de o acoperire mai largă și de imagini de rezoluție mai mare decât rivalii lor optici, ziua sau noaptea. Nu trebuie să aștepți să se risipească norii, nu trebuie să aștepți să se oprească ploaia”, spune Holly George-Samuels, cercetător asociat la QinetiQ, contractor de securitate și apărare. „Dacă aveți nevoie de informații, puteți merge și le puteți obține acum, iar acestea vor fi superioare unei imagini optice.
„Cu o rezoluție de câțiva centimetri poți vedea chiar și urme de oi prin iarbă” „Oamenii ne-au spus la începutul anului 2018 că este imposibil din punct de vedere tehnologic să facem o versiune mică a unui satelit SAR”, spune Eric Jensen, CEO al filialei americane a start-up-ului finlandez Iceye. „Pur și simplu nu se putea face și, chiar dacă s-ar fi putut face, nu ai fi obținut niciodată suficientă performanță din ceva de mărimea unei mașini de spălat vase americane.
„Într-un mod pur antreprenorial, am spus: «Vă mulțumim foarte mult pentru feedback-ul dumneavoastră, dar vom încerca oricum». Acum construim sateliți de 100 de ori mai ieftini decât acum 20 de ani și îi lansăm de patru-cinci ori mai repede. „Ne aflăm într-un punct de cotitură”.” SAR este pe cale să schimbe modul în care ne observăm propria planetă. În 2022, sateliți SAR ca aceștia au fost folosiți pentru a dezvălui amploarea invaziei rusești în Ucraina în timp ce aceasta avea loc; în anul următor, pentru a urmări răspândirea incendiilor din Hawaii și pentru a evalua pagubele pe care le provocau aproape în timp real. Anul acesta, au fost utilizați pentru a dezvălui rapid pagubele provocate de incidentul de pe podul Francis Scott Key din Baltimore. Dar potențialul lor nu se oprește aici. Cathleen Jones, cercetător al Nasa Earth și specialist în SAR, folosește sateliții „pentru a examina tot felul de pericole”. Cea mai mare parte a apei din California se află în nord, dar cea mai mare parte a populației se află în sud, iar California Aqueduct transportă apa de la unul la celălalt. „Dacă apeductul se scufundă într-o anumită locație, se reduce cantitatea de apă care trece prin acel punct”, spune Jones. „Așadar, SAR îmi permite să caut mișcări în Aqueduct până la centimetru”. Putem folosi această tehnologie pentru a detecta unde se află petrolul și încotro se îndreaptă – și putem face acest lucru foarte rapid – Cathleen Jones În mod similar, ea a folosit tehnologia pentru a înțelege motivele formării de găuri în zonele de coastă precum New Orleans. Sezonul uraganelor din 2024 va începe oficial la 1 iunie în Oceanul Atlantic, Golful Mexic și Marea Caraibelor, fiind așteptate până la 25 de furtuni cu nume. SAR ar putea avea un rol important în curățarea ulterioară. „Ne uităm la toate imaginile din satelit și încercăm să detectăm unde există o scurgere de petrol”, spune Jones, „iar acest lucru este deosebit de important după un uragan în Golful Mexic, unde unele platforme vor fi distruse sau avariate”. Jones face acest lucru prin măsurarea reflexiei luminii. Petrolul va face ca o suprafață să pară mai plată și mai întunecată pe imagine. „Putem folosi această tehnologie pentru a detecta unde se află petrolul și încotro se îndreaptă – și putem face acest lucru foarte rapid”, spune Jones. „Este mult mai periculos atunci când o pată de petrol se deplasează pe uscat într-un ecosistem de zone umede sau unde locuiesc oameni”. Deci, cum funcționează? În timp ce sateliții optici se bazează pe lumina Soarelui pentru a ilumina o zonă de interes de pe suprafața Pământului, SAR își creează, de fapt, propria „lumină solară” prin transmiterea de semnale puternice de microunde de la satelit până la sol – și care, nu sunt afectate de condițiile meteorologice. Analizând cu precizie semnalele reflectate, se obține o imagine radar foarte detaliată a zonei. Trecerile frecvente deasupra aceleiași zone înseamnă că SAR este deosebit de bun pentru a identifica schimbările de la sol până la dimensiunea unei unghii. Dar aceste imagini arată foarte diferit de cele pe care le vedem pe Google Earth. „Este mai dificil să dai sens imaginilor SAR decât unei imagini optice, deoarece ceea ce ai este o hartă la sol de înaltă rezoluție a reflectivității scenei, mai degrabă decât o imagine fotografică”, spune George-Samuels. „Așadar, este dificil de interpretat, iar analiștii trebuie să fie instruiți pentru a înțelege ce spun. Dar IA poate fi antrenată să interpreteze imaginile pentru noi. La 70 de ani de la primul brevet, scăderea prețului componentelor a stimulat această ultimă etapă a dezvoltării sale Dar tehnologia se referă de fapt la colectarea de date, mai degrabă decât la imagini. „Nimeni nu vrea cu adevărat imaginea SAR: ei vor să se uite la date”, spune ea. „Vorbeam cu un cercetător în domeniul oceanic care modelează curenții oceanici, iar ei folosesc datele produse de SAR pentru a arăta modificarea înălțimii suprafeței mării.” O mare parte din interesul în jurul SAR datează de la un brevet acordat în 1954. Satelitul Project Quill, acum declasificat, lansat de Statele Unite 10 ani mai târziu, în 1964, se crede că a fost primul satelit echipat cu această tehnologie revoluționară. Cu toate acestea, abia acum – aproape 60 de ani mai târziu – radarul cu apertură sintetică ocupă primele pagini ale ziarelor, așa cum merită această tehnologie. La 70 de ani de la primul brevet, scăderea prețului componentelor a stimulat această ultimă etapă a dezvoltării sale. „În primul rând – și în mod crucial – este capacitatea de a miniaturiza componentele pentru a construi sateliți mici și ieftini și de a-i construi rapid pentru a reduce costurile”, spune Beau Legeer, director de imagini și teledetecție la compania de software Esri. „Apoi, există capacitatea de a lansa acești sateliți mai ușor, mai ieftin și mai rapid ca niciodată, disponibilitatea capitalului de risc pentru a finanța aceste start-up-uri și succesul timpuriu al SAR în acest rol mai larg. „Una dintre superputerile SAR este că nu este afectată de lucruri care afectează imaginile optice, cum ar fi diferitele unghiuri ale soarelui și umbrele, ceea ce o face o sursă de date foarte consistentă, ceea ce o face, de asemenea, foarte bună pentru aplicațiile de învățare automată a inteligenței artificiale.” Pentru Eric Jensen de la Iceye, schimbarea de atitudine a guvernului american este fundamentală pentru a da un impuls utilizării SAR. „În SUA, tehnologia era văzută ca fiind ceva ce guvernul trebuia să țină sub control, deoarece, în mâinile greșite, națiunile inamice puteau să vadă fiecare instalație militară aliată, zi și noapte, la rezoluție înaltă”, spune el. „Tehnologia a fost apoi lăsată în mare parte națiunilor europene și Canadei pentru a o dezvolta în scopuri comerciale… sateliții costau între 400 și 500 de milioane de dolari (320 și 400 de milioane de lire sterline) bucata și durau patru ani pentru a fi construiți și doi ani pentru a fi puși la punct atunci când se aflau pe orbită. „În loc să frâneze dezvoltarea acestei noi tehnologii, SUA au spus acum: «hai să încercăm să o folosim, să o primim cu bucurie». Ceea ce am văzut este că guvernul SUA este mult mai dispus să colaboreze cu națiunile aliate care dezvoltă tehnologii de bază ca aceasta decât a fost vreodată în trecut.” Utilizarea inteligenței artificiale este fundamentală pentru viitorul său Cathleen Jones este de acord că „marele, marele motiv” pentru care SAR iese în evidență în acest moment este îmbunătățirea tehnologiei. „Dar există și un al doilea mare factor, și anume că aceste date obișnuiau să coste o mulțime de bani, iar apoi Agenția Spațială Europeană și Nasa au făcut ca datele lor să poată fi folosite gratuit, iar apoi oh, wow, oamenii au început să le folosească.” În mod similar, „toate datele vor putea fi utilizate gratuit” de la satelitul Nisar, un satelit de ultimă generație, care urmează să fie lansat în curând de Nasa și Organizația indiană de cercetare spațială (ISRO). Alții au un punct de vedere diferit. „Nu sunt sigur că revoluție este cuvântul potrivit, ca să fiu sincer”, spune Bleddyn Bowen, autorul cărții Original Sin: Putere, tehnologie și război în spațiul cosmic. „Există de mult timp în comunitățile militare și de informații, iar acum apare mai mult în știri doar pentru că există câțiva furnizori comerciali, iar datele sunt acum mai disponibile pentru guvern și industria privată decât în trecut.” Cu toate acestea, viitorul SAR ar putea depinde de rezolvarea dificilei enigme inginerești care constă în creșterea dimensiunii satelitului, în special a antenelor și a panourilor solare utilizate pentru a-l alimenta, dar în același timp, să le păstreze cât mai mici posibil, astfel încât să fie mai ușor de lansat. „O antenă mare este extrem de utilă”, spune Frank Backes, CEO la Capella Space, „pentru a crește fidelitatea imaginii. Este o problemă de fizică interesantă”. De asemenea, va depinde și de dezvoltarea rețelelor de comunicații orbitale, cum ar fi Kuiper de la Amazon, la care se pot conecta și alte nave spațiale aflate pe orbita joasă a Pământului. „Acest lucru ne va permite să transmitem datele noastre direct către utilizator”, spune Backes, „și să reducem timpul necesar de la o oră sau două la mai puțin de 15 minute”. Iar partea bună este că aceste rețele se instalează chiar acum”. Dar utilizarea inteligenței artificiale este fundamentală pentru viitorul său. „Inteligența artificială va excela în extragerea informațiilor utile ca produs de date și în prezentarea acestora unei persoane”, spune George-Samuels. Cu mai multe informații putem acționa mai repede – Holly George-Samuels În cele din urmă, susținătorii săi spun că IA va avea un impact direct asupra societății prin simpla fluidizare a lanțurilor de aprovizionare, prin randamentele mai previzibile ale agriculturii sau – poate cel mai important – prin faptul că va fi ținută departe de pericol în timpul inundațiilor sau al incendiilor de vegetație. George-Samuels crede că SAR va asigura o monitorizare mai eficientă a mediului. „Cu mai multe informații, putem acționa mai repede”, spune ea. „Va salva vieți”. Alții gândesc chiar mai mare: „Va însemna transparență la scară planetară”, spune Backes. „Astfel, într-o situație de conflict, faptul de a avea informații ușor accesibile publicului larg despre ceea ce se întâmplă va elimina ceața războiului și am văzut deja acest lucru în conflictul ruso-ucrainean.” Dar nu toată lumea este de acord. Unii sunt îngrijorați de pericolele pe care le presupune această tehnologie. Potențialul său de a se amesteca în viața privată a indivizilor, utilizarea sa pentru spionajul corporatist și chiar dacă ar putea fi folosită pentru a planifica atacuri teroriste. Este oare și exagerarea un factor? „Companiile private de imagistică doresc întotdeauna să creeze impresia că vom avea transparență”, spune Bowen. „Vom putea vedea tot ce se întâmplă și vom fi avertizați de tot ceea ce este pe cale să se întâmple. Dar nu vom avea niciodată transparență și informații complete, deoarece imaginile nu sunt echivalentul unei înregistrări video în direct și nu îți spun tot ceea ce ar putea fi necesar să știi.” În ianuarie 2022, toată lumea putea să vadă că rușii se masau la granița cu Ucraina, dar nimeni nu putea vedea în capul liderului rus Vladimir Putin pentru a ști dacă va fi sau nu un război. „De asemenea, nu am primit niciodată imagini sau informații despre ceva ce se întâmpla pe partea ucraineană. A existat un control total al obloanelor de către Statele Unite”.
