Vệ tinh Radar từ Nhật Bản đang hỗ trợ sự phát triển bền vững như thế nào
Các tổ chức trên khắp thế giới đang đấu tranh để xây dựng một thế giới bền vững hơn, nhưng điều này có ý nghĩa hơn nhiều so với cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên hợp quốc (SDGs) bao gồm các sáng kiến như quản lý rừng bền vững và tạo ra các cộng đồng có thể chống chọi với thiên tai. Một công nghệ quan trọng trong nỗ lực quốc tế này là quan sát vệ tinh. Vệ tinh cung cấp một phần quan trọng để hiểu thế giới đang thay đổi như thế nào. Tại Nhật Bản, các nhà khoa học và doanh nhân đang sử dụng các công nghệ vệ tinh để giúp thúc đẩy một thế giới bền vững và linh hoạt hơn.
Mắt trên bầu trời
Cơ quan thăm dò hàng không vũ trụ Nhật Bản (JAXA) là trung tâm R&D quốc gia của Nhật Bản hỗ trợ các mục tiêu hàng không vũ trụ của chính phủ Nhật Bản. Được thành lập vào năm 2003, JAXA đã có những đóng góp quan trọng trong việc khám phá và phát triển không gian, chẳng hạn như cung cấp một nền tảng nghiên cứu khoa học được gọi là Mô-đun Thí nghiệm Nhật Bản “Kibo” cho Trạm Vũ trụ Quốc tế. Kibo đang được sử dụng để triển khai các vệ tinh nhỏ cho các nước đang phát triển bao gồm Kenya, Guatemala và Mauritius.
Vào năm 2020, Nhật Bản đã sửa đổi Kế hoạch Cơ bản về Chính sách Không gian với việc sử dụng bền vững, ổn định không gian bên ngoài và lưu ý đến các mục tiêu phát triển bền vững. Sự thay đổi này dự kiến sẽ nâng cao di sản của JAXA về nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ hỗ trợ sự hiểu biết về biến đổi khí hậu và tính bền vững.
JAXA vận hành JJ-FAST, một hệ thống giám sát vệ tinh về nạn phá rừng ở các vùng nhiệt đới.
Công nghệ vệ tinh là một ví dụ về cách JAXA đang thúc đẩy sự tiến bộ đối với SDG. Nhật Bản phóng vệ tinh đầu tiên vào năm 1970 để quan sát tầng điện ly, và những thập kỷ gần đây đã có nhiều vệ tinh hơn được đưa vào quỹ đạo để theo dõi Trái đất.
Ví dụ, hợp tác với Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA), JAXA vận hành JJ-FAST (Hệ thống Cảnh báo sớm Rừng JICA-JAXA ở các vùng nhiệt đới) một hệ thống giám sát nạn phá rừng ở các vùng nhiệt đới. Là một phần của JJ-FAST, Vệ tinh quan sát đất đai tiên tiến của JAXA (ALOS-2) sử dụng radar khẩu độ tổng hợp (SAR) để ghi lại những thay đổi trên bề mặt Trái đất, chẳng hạn như khai thác gỗ bất hợp pháp và biến đổi khí hậu. Với độ phân giải 50 mét, công cụ hình ảnh các khu rừng nhiệt đới ở 77 quốc gia và dữ liệu cập nhật được công bố sau mỗi 45 ngày.
Vì sử dụng vi sóng, ALOS-2 có thể xuyên qua lớp mây che phủ và thậm chí quan sát vào ban đêm. Đó là một sự thay đổi lớn so với dữ liệu vệ tinh quang học, trong đó chỉ có khoảng bảy trong số 1.000 hình ảnh rõ ràng do thời tiết, một vấn đề đặc biệt tồi tệ ở châu Á với mùa mưa kéo dài. Dữ liệu JJ-FAST được tải lên một trang web nơi mọi người có thể tự do truy cập các bản đồ giám sát rừng. Kể từ khi ra mắt vào năm 2016, JJ-FAST đã phát hiện hơn 308.000 ha thay đổi độ che phủ rừng trên khắp thế giới, góp phần quản lý rừng, bảo vệ đa dạng sinh học và chống lại sự nóng lên toàn cầu.
“Chúng tôi đang nỗ lực để hiện thực hóa một xã hội bền vững, an toàn và thịnh vượng thông qua nghiên cứu và phát triển tiên tiến với sự hợp tác của nhiều đối tác khác nhau,” Phó Chủ tịch JAXA Ishii Yasuo cho biết.
TATSUYUKI TAYAMA
Một ví dụ khác về công nghệ vệ tinh hỗ trợ SDGs là Sentinel Asia, một sáng kiến quản lý thảm họa quốc tế được đưa ra vào năm 2006 trong khuôn khổ Diễn đàn Cơ quan Vũ trụ Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương (APRSAF). Với JAXA đóng vai trò là ban thư ký điều hành của dự án, Sentinel Asia cung cấp hình ảnh từ một chòm sao vệ tinh giám sát khu vực Châu Á - Thái Bình Dương.
Hợp tác với Trung tâm Phòng chống Thảm họa Châu Á, 11 tổ chức ở 29 khu vực có thể sử dụng hình ảnh như một phần trong hoạt động ứng phó với các thảm họa tự nhiên và nhân tạo. Chúng bao gồm trận động đất xảy ra ở Nepal vào năm 2015, lũ lụt do sự cố vỡ đập của một nhà máy thủy điện ở Lào vào năm 2018 và vụ phun trào của núi lửa Taal ở Philippines vào năm 2020. Hình ảnh được sử dụng để lập kế hoạch các địa điểm sơ tán, phân phối hàng cứu trợ và cho các ứng dụng quản lý thảm họa khác.
“JAXA công nhận SDG như một ngôn ngữ chung và cơ hội đổi mới để giải quyết các vấn đề xã hội,” Phó Chủ tịch JAXA Ishii Yasuo cho biết. “Chúng tôi đang nỗ lực để hiện thực hóa một xã hội bền vững, an toàn và thịnh vượng thông qua nghiên cứu và phát triển tiên tiến với sự hợp tác của nhiều đối tác khác nhau”.
Một góc nhìn rộng hơn
Khi JAXA tiếp tục phát triển vệ tinh và lên kế hoạch cho các sứ mệnh khám phá không gian, bao gồm cả việc cử một phi hành gia Nhật Bản lên Mặt trăng, cơ quan này đang làm việc với các công ty khởi nghiệp để trau dồi công nghệ và tài năng mới. Là một phần của xu hướng quốc tế trong đó các công ty khởi nghiệp đang tham gia vào ngành công nghiệp vũ trụ, sáng kiến JAXA Space Innovation thông qua Hợp tác và Đồng sáng tạo (J-SPARC) đã chứng kiến JAXA hợp tác với các công ty trong việc hiện thực hóa 33 dự án bao gồm cả việc thương mại hóa các biện pháp ngăn chặn các mảnh vỡ không gian. Hợp tác với các công ty khởi nghiệp, thúc đẩy đổi mới sáng tạo và hỗ trợ thương mại hóa công nghệ mới giúp tạo nền tảng cho tăng trưởng kinh tế bền vững.
Synspective đã và đang cung cấp dữ liệu và phân tích cho các ứng dụng như dịch chuyển đất và giám sát thiệt hại do lũ lụt.
Một công ty khởi nghiệp đã tham gia J-SPARC là Synspective, được thành lập vào năm 2018 để bán hình ảnh từ chòm sao vệ tinh nhỏ được lên kế hoạch trang bị SAR. Năm 2021, JAXA và Synspective đã công bố ra mắt công nghệ chòm sao vệ tinh SAR để theo dõi thảm họa.
Công nghệ SAR cốt lõi của Synspective được phát triển theo Chương trình thay đổi mô hình xung kích thông qua các công nghệ gây gián đoạn (ImPACT) do Văn phòng Nội các Chính phủ Nhật Bản lãnh đạo. Các kỹ sư đã cố gắng thu nhỏ kích thước của vệ tinh radar để chi phí sản xuất và phóng giảm từ khoảng 200 triệu USD với vệ tinh radar thông thường xuống còn khoảng 10 triệu USD. Synspective kết hợp công nghệ thu nhỏ mới này với nền tảng phân tích tự động để cung cấp các giải pháp dữ liệu radar.
Giám đốc điều hành Synspective Arai Motoyuki cho biết: “Hai công nghệ cốt lõi này - công nghệ vệ tinh nhỏ và phân tích dữ liệu lớn - xuất hiện cùng lúc, và bây giờ là cơ hội tốt để hiểu hoạt động kinh tế của con người và sự thay đổi môi trường toàn cầu”. “Đó là lý do tại sao tôi thành lập Synspective.”
Arai Motoyuki, Giám đốc điều hành của công ty khởi nghiệp vệ tinh Synspective cho biết: “Việc có các cảm biến tiên tiến trên quỹ đạo tạo ra nhận thức rất quan trọng để đạt được sự phát triển bền vững.
Sau khi huy động được khoảng 100 triệu đô la, Synspective đã và đang cung cấp dữ liệu và phân tích của mình cho các ứng dụng như dịch chuyển đất và giám sát thiệt hại do lũ lụt cho các khách hàng như các công ty xây dựng và bảo hiểm. Nó hiện có một vệ tinh trên quỹ đạo và có kế hoạch triển khai một chòm sao 30. Nó đã sử dụng dữ liệu vệ tinh để phân tích các thảm họa, chẳng hạn như thiệt hại do bão Rai ở Philippines vào năm 2021. Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh Sentinel-1 SAR trước đây và Sau khi cơn bão đổ bộ, Synspective đã xác định và lập bản đồ các khu vực thiệt hại. Công nghệ này có thể giúp các cơ quan chức năng triển khai các nguồn lực trong và sau thảm họa.
Arai nói: “Nhật Bản có nhu cầu về cả phát triển đô thị bền vững và giảm nhẹ thiên tai, và chúng tôi có thể kết nối những vấn đề này với các công nghệ phù hợp. “Việc có các cảm biến tiên tiến trên quỹ đạo tạo ra nhận thức rất quan trọng để đạt được sự phát triển bền vững. Chúng tôi tin rằng các bộ dữ liệu được tạo ra bởi công nghệ vệ tinh sẽ rất quan trọng trong các nỗ lực quốc tế nhằm đạt được các mục tiêu phát triển bền vững ”.
Các vệ tinh radar được phát triển ở Nhật Bản là một ví dụ tuyệt vời về cách thức công nghệ tiên tiến có thể phục vụ nhu cầu của xã hội và cộng đồng quốc tế. Để giúp giải quyết các vấn đề về biến đổi khí hậu và tính bền vững, những “đôi mắt trên bầu trời” này là nguồn lực quan trọng và là nguồn lực mà Nhật Bản sẽ tiếp tục phát triển để tạo ra một thế giới bền vững hơn.
