Un'immagine della città di Chicago di notte scattata dall'equipaggio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Gli scienziati hanno utilizzato immagini come questa in studi che dimostrano gli effetti della luce artificiale sulla fauna selvatica urbana e ricerche sulla vicinanza degli spazi verdi urbani alle aree residenziali. Credito:Unità di Scienze della Terra e Telerilevamento, NASA Johnson Space Center
L'illuminazione artificiale di notte influenza il comportamento della fauna selvatica urbana, secondo un recente studio pubblicato su Rapporti scientifici sulla natura , che ha esaminato gli animali in laboratorio e sul campo. I ricercatori hanno mappato i livelli di luce nella città di Chicago utilizzando immagini pubblicamente disponibili della Terra scattate dagli astronauti dalla Stazione Spaziale Internazionale.
Lo studio è solo un esempio dell'ampia varietà di ricerche scientifiche basate su immagini scattate dai membri dell'equipaggio dallo spazio utilizzando la struttura Crew Earth Observations (CEO). Altre ricerche recenti hanno utilizzato queste immagini per mostrare che le aree verdi urbane, che contribuiscono al benessere umano, sono raramente in prossimità di dove vivono le persone. Un altro studio si è basato sulle immagini del CEO per creare mappe della popolazione, uno strumento importante per la pianificazione urbana, allocazione delle risorse e prevenzione e risposta alle catastrofi.
"La fotografia degli astronauti dalla stazione spaziale fornisce prospettive regionali e globali delle superfici terrestri e di ciò che sta cambiando su quelle superfici terrestri, " disse Guglielmo Stefanov, manager dell'Exploration Science Office della NASA presso il Johnson Space Center e investigatore principale per CEO. "Le immagini consentono uno sguardo su un'area molto più ampia, e quei processi e relazioni regionali spesso diventano molto più evidenti se visti da quella prospettiva. Ti permette di vedere l'intera immagine oltre la bella visuale che hai sul terreno."
La maggior parte dei satelliti in orbita raccolgono dati nello stesso luogo e all'incirca alla stessa ora del giorno per intervalli di tempo prestabiliti. L'orbita equatoriale inclinata della stazione spaziale porta le sue telecamere su diverse parti del pianeta in momenti diversi, e la stazione rivisita i siti a intervalli variabili, rendendo possibile raccogliere immagini da molte aree in diverse ore del giorno e della notte.
L'immagine della collezione Gateway to Astronaut Photography of Earth mostra l'occhio dell'uragano Michael del 2018. Tali immagini contribuiscono alla preparazione e alla pianificazione degli sforzi di risposta ai disastri. Credito:Unità di Scienze della Terra e Telerilevamento, NASA Johnson Space Center
"Ciò apre la possibilità di indagare su molti processi, " ha detto Stefanov. "I ricercatori possono confrontare le aree tra loro e vedere i cambiamenti su una scala più ampia che potresti non notare su una scala spaziale più piccola e su un intervallo di tempo fisso. Cose come il modo in cui i modelli di illuminazione urbana cambiano nel tempo, o monitorare il recupero di energia dopo una forte tempesta, come rappresentato dall'illuminazione."
Le immagini del CEO attualmente supportano una serie di studi sull'illuminazione notturna urbana, monitoraggio di ghiacciai e vulcani, e studi di processi atmosferici come la frequenza dei fulmini. Le immagini sono utilizzate anche in studi ecologici, compreso un progetto collaborativo chiamato Aviation Migration Aerial Surface Space (AMASS), che tiene traccia delle rotte migratorie degli uccelli e degli effetti dei cambiamenti che si verificano lungo tali rotte.
La fotografia degli astronauti supporta anche la risposta ai disastri della NASA, un programma che lavora con un certo numero di centri della NASA per raccogliere dati prima, durante e dopo un disastro. "La struttura del CEO è ancora il cavallo di battaglia per la raccolta dei dati sulla stazione spaziale per rispondere ai disastri, " ha detto Stefanov. "Le immagini possono mostrare la struttura degli uragani e delle tempeste tropicali prima dell'approdo, e le immagini post-tempesta delle aree colpite rivelano l'entità delle inondazioni e dei danni." Per gli incendi boschivi, le immagini possono identificare la posizione e l'estensione del pennacchio di fumo.
Inoltre, La NASA fornisce immagini al sistema di distribuzione dei dati sui pericoli dell'indagine geologica degli Stati Uniti, che fornisce l'accesso a immagini telerilevate e altri dati non appena diventano disponibili durante una risposta al disastro. Internamente, le immagini supportano l'addestramento dei candidati astronauti della NASA.
L'altopiano tibetano che mostra il lago Gozha e i ghiacciai di montagna, ripreso dalla Stazione Spaziale Internazionale, dimostra come le fotografie degli astronauti forniscano immagini riconoscibili. Ciò li rende accessibili per un'ampia gamma di applicazioni senza che gli utenti necessitino di competenze di telerilevamento. Credito:Unità di Scienze della Terra e Telerilevamento, NASA Johnson Space Center
Oltre a sostenere la ricerca scientifica, le immagini della stazione spaziale appaiono spesso nei film, produzioni YouTube, e pubblicità, e contribuire agli usi educativi, compresi i progetti di scienze della scuola.
Un vantaggio delle fotografie, scattate con fotocamere digitali portatili, è la loro somiglianza con quelle persone che potrebbero tirare fuori il finestrino di un aereo, sottolinea Stefanov. "Puoi guardare un'immagine e praticamente afferrare ciò che stai vedendo senza una spiegazione, al contrario di, dire, un'immagine iperspettrale a falsi colori. Non è necessario essere un esperto di telerilevamento per comprendere i dati. è molto potente, in particolare dal punto di vista educativo».
Le immagini del CEO sono gratuite per il pubblico. Users can access the database at any time at Gateway to Astronaut Photography of Earth. A query page offers several ways to investigate existing data, and researchers and educators can request new imagery as well.
NASA's Earth Science and Remote Sensing Unit (ESRS) at Johnson Space Center works to enhance the scientific usefulness of astronaut photography from the space station, adding geo-referencing to disaster response images to help users incorporate data into response activities, Per esempio. NASA is also developing machine-learning applications to classify features in the images automatically.
The agency has collected photographs of Earth from space since the early Mercury missions beginning in 1961, Stefanov adds. "This is a pretty incredible data set."
