14
Sep
2022

นักวิทยาศาสตร์สามารถสอดแนมไข่กุ้งจากอวกาศได้

จากการวิเคราะห์แสงที่สะท้อนแสง นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ว่าหยดที่ลอยอยู่ในภาพถ่ายดาวเทียมประกอบด้วยพลาสติก กุ้ง สาหร่าย หรืออย่างอื่น

เป็นเรื่องที่ค่อนข้างแปลกที่จะพูดด้วยความประหลาดใจที่บางสิ่ง—ไฟป่า, แนวปะการัง Great Barrier Reef, เรือที่ขวางคลองสุเอซ— สามารถมองเห็นได้จากอวกาศ แต่บ่อยครั้งที่นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบบางสิ่งจากอวกาศที่น่าแปลกใจอย่างแท้จริง ตัวอย่างกรณี: นักสมุทรศาสตร์เกี่ยวกับการมองเห็นของมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา Chuanmin Hu และเพื่อนร่วมงานของเขาได้หาวิธีการระบุการรวมตัวของวัตถุลอยน้ำขนาดเล็ก เช่น ไข่กุ้ง สาหร่าย และปลาเฮอริ่งจากอวกาศ และไม่เพียงแต่พวกมันจะพบมวลที่ลอยอยู่เหล่านี้เท่านั้น—พวกมันยังสามารถบอกคุณได้ว่าอันไหนคืออันไหน

Hu และทีมของเขาไม่สามารถซูมภาพจากดาวเทียมได้มากพอที่จะเห็นไข่กุ้งจริงๆ ในแบบที่คุณมองภาพแล้วพูดว่า “นั่นมันไข่กุ้ง!” แล้วพวกเขาจะบอกความแตกต่างได้อย่างไร?

กุญแจสำคัญในการระบุวัตถุนั้น Hu กล่าวคือ “สสารที่ลอยอยู่ทุกอันมีลายนิ้วมือของมัน”

วัตถุต่างๆ ที่ทำจากวัสดุต่างกันสะท้อนความยาวคลื่นที่มีลักษณะเฉพาะของแสงซึ่งเป็นรูปแบบที่นักวิทยาศาสตร์สามารถอ่านได้โดยใช้เครื่องมือหลายสเปกตรัมที่ติดตั้งบนดาวเทียม การใช้รูปแบบเหล่านี้เพื่อระบุสารเรียกว่าสเปกโทรสโกปี เทคนิคนี้พบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ และนักวิทยาศาสตร์ในสาขาการรับรู้ระยะไกลที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วกำลังนำเทคนิคนี้ไปใช้ในการวิเคราะห์ดาวเทียม

Hu และทีมของเขา พร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก กำลังสร้างฐานความรู้ว่าวัตถุและวัสดุต่างๆ มีลักษณะอย่างไรจากอวกาศ ด้วยวิธีนี้ เมื่อพวกเขาพบวัตถุลอยน้ำที่ไม่คุ้นเคยบนภาพถ่ายดาวเทียม พวกเขาสามารถดูว่าความยาวคลื่นที่สะท้อนนั้นตรงกับสิ่งใด ๆ ที่เคยวิเคราะห์มาก่อนหรือไม่

บางครั้ง Hu และเพื่อนร่วมงานของเขาทำได้เพียงคาดเดาเกี่ยวกับตัวตนของสสารที่ลอยอยู่ได้จนกว่าพวกเขาจะมีโอกาสได้ดูอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่น การเดินทางไปยัง Great Salt Lake ของ Utah ได้ยืนยันความสงสัยของพวกเขาว่าใยไหมสีขาวที่พวกเขาเห็นจากภาพถ่ายดาวเทียมนั้นเป็นไข่กุ้งน้ำเกลือ ที่สะสมอยู่เป็นจำนวน มาก ในปีที่ผ่านมา ทีมงานของ Hu ได้ตีพิมพ์วิธีการระบุการวางไข่ของปลาเฮอริ่งและพวกเขากำลังพยายามที่จะระบุน้ำมูกทะเลซึ่งเป็นภาพยนตร์ที่น่าขยะแขยงของเมือกแพลงก์ตอนพืชที่ระบาดในตุรกีเมื่อฤดูร้อนที่แล้ว

แต่ยังมีปัญหาเร่งด่วนที่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการสำรวจทางไกลจะแก้ไขได้ นั่นคือพลาสติกจำนวนมหาศาลที่อุดตันมหาสมุทร

“แนวคิดหลักคือการสร้างอัลกอริทึมที่สามารถตรวจจับขยะพลาสติกได้” Konstantinos Topouzelis นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัย Aegean ในกรีซกล่าว “จึงสามารถแนะนำความพยายามในการทำความสะอาดได้”

แต่การระบุพลาสติกจากอวกาศมาพร้อมกับความท้าทาย อย่างแรกคือ มีพลาสติกหลายชนิด และบางชนิดก็ผสมเข้ากับน้ำที่อยู่รอบๆ พลาสติกยังรวมตัวและกระจายตัวอย่างรวดเร็ว และในขณะที่การรวมบางส่วนมีขนาดใหญ่มาก เช่น Great Pacific Garbage Patch หลายๆ ภาพมีขนาดเล็กและยากที่จะเลือกในภาพ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Topouzelis และนักเรียนของเขาได้ปรับใช้และวิเคราะห์เป้าหมายเช่น ถุงช้อปปิ้งและอวนจับปลาที่ทำจากวัสดุพลาสติกต่างๆ ลายเซ็นสเปกตรัมของพลาสติกที่รู้จักเหล่านี้ทำให้นักวิจัยมีจุดเริ่มต้นเมื่อพวกเขาสงสัยว่าการหมุนวนและการแกว่งไปมาบนภาพถ่ายดาวเทียมอื่น ๆ อาจเป็นพลาสติกหรือไม่

นักสมุทรศาสตร์ Katerina Kikaki จากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งชาติเอเธนส์ในกรีซกำลังใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป เธอและเพื่อนร่วมงานได้สำรวจสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์มาตลอดเจ็ดปี บันทึกจากนักวิทยาศาสตร์พลเมือง และรายงานของสื่อเพื่อค้นหาตัวอย่างมลพิษจากพลาสติก พวกเขาเพิ่งเผยแพร่ฐานข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมที่สอดคล้องกับการสะสมของพลาสติกที่รู้จักเหล่านี้ “ชุดข้อมูลของเราสามารถช่วยให้ชุมชนสามารถสำรวจพฤติกรรมสเปกตรัมของเศษพลาสติกได้” Kikaki กล่าว

การศึกษาของ Kikaki และ Topouzelis เป็นตัวอย่างของความจริงพื้นๆ—การวิเคราะห์วัตถุที่รู้จักซึ่งช่วยยืนยันว่าการประเมินจากระยะไกลนั้นแม่นยำหรือไม่

การมีตาบนพื้นดินสามารถช่วยขับเคลื่อนสนามไปข้างหน้าได้จริงๆ แค่ดูการสังเกตการณ์จากดาวเทียม “มุมมองของฉันแคบลง” Hu กล่าว “ฉันอาจไตร่ตรอง [ภาพถ่ายดาวเทียม] เป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน” แต่ถ้ากัปตันเรือทวีตภาพน้ำมูกทะเลพร้อมกับข้อมูลทางภูมิศาสตร์ จะช่วยประหยัดเวลาได้มาก

ดังนั้น หากคุณอยู่ในน้ำ และหยุดชื่นชมสไลม์ลึกลับบางตัว ให้ใส่ลงในโซเชียลมีเดีย! นักสมุทรศาสตร์เกี่ยวกับการมองเห็นอาจกำลังจ้องไปที่รูปภาพของภูมิภาคเดียวกัน สงสัยว่ามีอะไรอยู่ที่นั่น

หน้าแรก

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.