A földrengés hatása, részletesebben

Hála a Sentinel-1 műholdaknak és a gyors adatfeldolgozásnak, néhány nap alatt teljes képet kaptak az olaszországi földrengést követő felszínmozgásokról.

A Richter-skála szerint 6,5-es erősségű rengés október 30-án volt Olaszország középső részén. Ahogy az elmúlt napokban már beszámoltunk róla, a Perugiától 65 km-re délkeletre fekvő régióban jelentős épületkárok keletkeztek, sok ember megsérült, illetve elveszítette otthonát.

Milyen átalakító hatással volt a természeti katasztrófa a környező felszínre? Ennek vizsgálatára módot ad az apertúraszintézis elvén működő radaros műholdak adatainak interferometrikus feldolgozása. Arról van szó, hogy összehasonlítják az adott területről a földrengést megelőzően és közvetlenül utána készített radarméréseket. Egy-egy ilyen méréspárból a felszínnek a műholdirányú elmozdulására lehet következtetni. Az európai Copernicus program poláris pályán keringő C-sávú radarműhold-párjának tagjai, a Sentinel-1A és -1B hat naponta követik egymást egy adott terület fölött, ugyanabból az irányból (északról délre, vagy délről északra) elrepülve. Az első eredmények – amiket mi is ismertettünk – az egyik repülési irányra vonatkoztak, és helyenként akár 70 cm-t elérő műholdirányú felszínmozgásra utaltak.

Azóta sikerült begyűjteni és feldolgozni a másik repülési irányból származó adatokat a rengés utánról is. Mivel a műholdak a radarjeleiket nem függőlegesen, hanem oldalirányban bocsátják ki a Föld felé, a geometriai elrendezés miatt a kétféle interferométeres feldolgozás eredménye alapján a szakemberek információt nyerhetnek a felszínmozgás függőleges, illetve kelet–nyugati irányú összetevőiről is. A 36 éve a legerősebb olaszországi földrengés esetében az alábbi térképek mutatják ezeket. A műholdradaros eredmények nagy előnye, hogy nem csak néhány mérési pontra, de egy kiterjedt felszíndarabra szolgáltatnak adatokat. A Sentinel esetében ehhez még a gyorsaság is járul. A két műholdat tartalmazó rendszer tervezésének köszönhetően mindkét irányban 6-6 naponta készülnek új mérések. Az adatok a mérések után órákon belül szabadon hozzáférhetők, így a szakembereknek azonnal lehetőségük van a feldolgozásra.

oct30-ew
A térképen a legnagyobb vízszintes felszín-deformáció Montegallo körzetében 40 cm keleti irányban (kék), Norcia térségében 30 cm nyugati irányban (piros színnel). (Kép: Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)
oct30-vert
Castelluccio körül 60 cm-t süllyedt (piros), míg Norcia mellett 12 cm-t emelkedett (kék) a földfelszín a földrengés után. (Kép: Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)

A Sentinel-1 mellett más radaros műholdak is szolgáltatnak adatokat, például az X-sávú olasz COSMO-SkyMed rendszer.

Az Appennini-félszigeten gyakoriak a földrengések, számos törésvonal húzódik itt. Az ok a földkéreg kőzetlemezeinek lassú, folyamatos mozgása. Eközben mechanikai feszültség halmozódik fel, ami időnként a törésvonalak mentén rengések formájában felszabadul, miközben a lemezdarabok hirtelen, nagy mértékben el is mozdulnak egymáshoz képest. Ebből adódik a műholdradar-interferometriás módszerrel jól kimutatható felszínváltozás.

A térség tektonikáját meghatározza az Afrikai-lemez közeledése és ütközése az Eurázsiai-lemezzel. Ezen belül az ütközőzónában levő kisebb darabok, mikrolemezek mozgása alapvető. A mostani eseményért is az Adria-mikrolemez a felelős, amely nem csak az Appennini-félsziget, de Közép-Európa és így Magyarország tektonikáját is meghatározza. Ez a Nyugati-Alpokban elhelyezkedő pólus körüli az óramutató járásával ellentétes elfordulást mutat. A mostani földrengés helyén, Olaszország közepén ez széthúzó jellegű deformációnak felel meg. A felső ábrán látható műholdradaros elmozdulástérképről is leolvasható, hogy a törésvonal keleti oldalán még keletebbre, a nyugat oldalon az ellenkező irányba történt jelentős elmozdulás. A jelentős süllyedés a két terület között következett be (alsó ábra).

Az Adria-mikrolemez mozgása egyébként a „másik oldalon” az Alpokkal és a Dinaridákkal való ütközésben nyilvánul meg. A Pannon-medencében ez jellemzően kelet–nyugati, északkelet–délnyugati irányú összenyomódást okoz a több évtizedes műholdas helymeghatározó (GPS) mérések szerint. Az Alpokon és Dinaridákon túl is még megmaradó mozgási energiát nyeli el a Pannon-medence, s ez az, ami Magyarország földrengés-tevékenységéért felelős. Ez ugyanakkor szerencsére jóval elmarad az olaszországitól, ahol a közeli jövőben is számítani kell akár hasonló magnitúdójú rengések előfordulására.

Kapcsolódó linkek:

Itália ismét megmozdult

Október 30-án a kora reggeli órákban újabb nagy földrengés rázta meg Olaszország középső részét – 1980 óta a legerősebb.

A rengés a Richter-skála szerint 6,5-es erősségű volt. Az első jelentések szerint halálos áldozatokat nem követelt, de számos súlyos sérültet igen, és a romok alatt is rekedhettek emberek. A rengés, amelynek epicentruma Perugia városától kb. 65 km-re délkeletre, Rómáról pedig kb. 120 km-re északkeletre volt, nem messze történt attól a helytől, ahol augusztus végén már megmozdult a föld. Az a rengés akkor közel 300 halálos áldozatot követelt. Az épületekben ezúttal is hatalmas kár keletkezett, Norcia városában és a környékbeli településeken számos régebbi épület – köztük templomok, műemlékek – teljesen összeomlott. A térségben már a megelőző napokban is észleltek erős előrengéseket. Összesen 30 ezer ember maradt fedél nélkül.

Az európai Copernicus program apertúraszintézises radarműholdjainak egyik alkalmazási területe, hogy felmérje az ilyen természeti katasztrófák következtében létrejött felszíni elmozdulást. Ehhez interferométeres módszert használnak, a rengés előtt és után ugyanazon terület fölött végzett radarmérések fázisinformációjából készítik el az elmozdulás részletes térképét. Az alábbi ábrát a Sentinel-1B műhold október 26-án, valamint a Sentinel-1A november 1-jén végzett mérései alapján készítették el. (A Sentinel-1 műholdpáros két tagja azonos műszerezettséggel repül alacsony poláris pályán, de egymással átellenben a Föld körül. Így 6 naponta tudnak megfigyeléseket végezni ugyanazon területről, ugyanabból a helyzetből.)

italy_30october
A Sentinel-1 interferogram tanúsága szerint mintegy 130 km2 területre kiterjedően, akár 70 cm-t is elérő nagyságú (műholdirányú) felszíni elmozdulások történtek a földrengés után. Pirossal a távolságcsökkenést (ami jórészt emelkedésnek felel meg), kékkel a növekedést jelölték. (Kép: Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)

Rövidesen, ahogy a Sentinel-1 műholdak ismét, de más irányban is elhaladnak Olaszország felett, részletesebb képet is lehet majd kapni az elmozdulások természetéről. A Sentinel mérései és gyors, szolgálatszerű feldolgozásuk korábban elképzelhetetlen mértékben járul hozzá a kutatásokhoz. A szakemberek szerint további rengésekre is lehet számítani ebben a régióban. Ezeknek a pontos helyét és idejét azonban lehetetlen előre jelezni. A Norcia közelében most kipattant rengés helye az augusztusi 6,2-es erősségű, és az előző heti, 6,1-es magnitúdójú földmozgások helyszínei közé esik, és várható volt, hogy a kéregben felhalmozódott feszültség előbb-utóbb itt is felszabadul. A környéken, az Appenninek vonalában két egymáshoz közeli törésvonal (Laga és Vettore) is húzódik. Az előző rengések a felszín alatt 5-6 km-es mélységben pattantak ki, a mostaninak a fészke kicsit mélyebben, 9 km-re volt. Az elemzések szerint még nagyobb mélységből is számíthatnak földerengésekre a nem túl távoli jövőben, ami aggodalomra adhat okot.

Kapcsolódó cikkek:

Díjnyertes Sentinel Hub

Az idei Copernicus Masters verseny nagydíját a Sentinel műholdak adatait könnyen elérhetővé tevő, felhő alapú internetes adatbázis, a Sentinel Hub nyerte. (Ez nem tévesztendő össze a Sentinels Scientific Data Hub nevű szolgáltatással, amely a Sentinel adatokhoz való „hivatalos”, ingyenes hozzáférés helye.) A Copernicus Masters versenyt immár hatodik éve rendezik meg a műholdas földmegfigyeléssel kapcsolatos új, innovatív alkalmazások és a legjobb üzleti elképzelések díjazására. Az EU és az ESA közös Copernicus programja – a szabadon hozzáférhető műholdas adatok révén – szélesre tárja a kaput a műholdas adatokon alapuló alkalmazások és szolgáltatások fejlesztői számára. A Copernicus program már most a világ harmadik legnagyobb adatszolgáltatója.

sentinel_hub
A Sentinel Hub menüje. (Kép: Sinergise)

Az idén októberben Madridban díjazott Sentinel Hub tervezője a szlovén Sinergise cég, jutalmuk 10 ezer euró pénzjutalom. A fődíj mellett hét mások kategóriában hirdettek győztest, összesen 600 ezer euró értékű díjazással, amibe a pénzjutalom mellett például konzultációs szolgáltatások is beleértendők. A legjobbak piacra jutását az ESA üzleti inkubátorainak immár 16 európai helyszínre kiterjedő hálózata is segíti majd. Idén először a Copernicus Accelerator negyven döntőbe jutott csapat számára nyolc hónapon át tartó mentorprogramot indított, hogy segítse üzleti terveik megvalósítását.

Kapcsolódó linkek:

Sanghaj a Sentinel-2A „szemével”

Az Európai Űrügynökség (ESA) heti rendszerességgel rövid videóban mutat be egy-egy érdekes vagy szép műholdképet. A Sentinel műholdsorozat tagjainak köszönhetően pedig bőségesen van miből válogatni. A sorozat mai epizódja egyébként a jubileumi, 200. alkalom volt ebben a színvonalas földmegfigyelési ismeretterjesztő sorozatban.

Ezúttal Kína legnépesebb városa, Sanghaj (Shanghai) fölé látogattak el, az optikai és infravörös tartományban működő, 13 különböző hullámhosszon (színben) érzékeny Sentinel-2A műhold segítségével. A Sentinel-2A képe még 2015. december 16-án készült.

Sanghaj lakóinak száma meghaladja a 24 milliót. A város globális pénzügyi központ, és kedvező földrajzi fekvése fontos közlekedési-áruszállítási csomóponttá is teszi. A Jangce folyó deltatorkolatában található a világ legforgalmasabb konténerkikötője.

sanghaj-1
A teljes műholdkép felső részére, a Jangce folyó egy szakaszára nagyítva jól kivehető a vízen úszó hajók serege. (Kép: Copernicus Sentinel data 2015 / ESA)

A Jangce kisebb mellékfolyója, a város sűrűn lakott területein és központján keresztül kanyargó Huangpu színe is feltűnően elüt a nagy folyamétól.

Sanghaj nevezetes, a városról készült szinte minden fényképen és leírásban látható felhőkarcolói a Hunagpu által körülölelt félszigeten épültek fel. Alig két évtizeddel ezelőtt itt még főleg vidéki jellegű táj volt, a földeket művelték. Azóta gombamód nőttek ki a földből a hatalmas toronyházak, amelyeknek még az árnyéka is látható a Sentinel-2A képén, ha valaki éles szemmel figyeli.

sanghaj-2
A város központja, középen a felhőkarcolókkal sűrűn beépített Putung (Pudong) negyed. (Kép: Copernicus Sentinel data 2015 / ESA)

A műholdképen az összefüggő piros és kék foltokat új építésű lakóházak színes tetőborításai alkotják. A történelmi városközpont a felhőkarcolókkal átellenben, a Huangpu túlpartján terül el. Itt a műholdképen a sötétebb színárnyalatok dominálnak. A népsűrűség itt a legnagyobb, a teljes lakosság mintegy fele a városnak ezen a környékén él.

Kapcsolódó linkek:

Szolgálatba állt a Sentinel-1B

A Copernicus program apertúraszintézises radarberendezéssel felszerelt földmegfigyelő műholdpárosának második tagja, a Sentinel-1B 2016. április 25-én állt pályára. Most (pontosabban szeptember 14-én), a műszerek beüzemelésének és kalibrációjának sikeres befejeztével szolgálatra késznek nyilvánították a műholdat. Mostantól a felhasználók nem csak a 2014 óta üzemelő Sentinel-1A, hanem a vele azonos alakú pályán, de éppen átellenben, a Föld túloldalán keringő Sentinel-1B adataihoz is hozzáférhetnek. Eddig már több mint 45 ezer felhasználó regisztrált az ingyenes adatletöltéshez.

sentinel-1b_handed_over
A Sentinel-1B fejlesztéséért felelős projektvezető, Ramón Torres (balra) jelképesen átadja a műholdat az üzemeltetésért felelős vezetőnek (Pierre Potin, jobbra). A ceremónián részt vett Volker Liebig, az ESA főigazgatójának főtanácsadója is (középen). (Kép: ESA)

Kapcsolódó link:

„Ütést kapott” a Sentinel-1A

Sokszor történnek olyan események, amelyek emlékeztetnek bennünket arra: az űr veszélyes üzem, bármi megtörténhet. Közvetlenül a Copernicus program első radaros műholdja, a Sentinel-1A 2014. áprilisi felbocsátása után például kevésen múlt, hogy nem ütközött össze egy már irányíthatatlanul keringő régi, kiszolgált amerikai űreszközzel.

A legutóbbi incidens szereplője is a Sentinel-1A volt. Itt megtörtént az ütközés, de szerencsére nem egy műholddal, hanem egy 1 mm körüli méretű szemcsével. Hogy ez mesterséges eredetű űrtörmelék vagy természetes eredetű mikrometeorit volt-e, azt nem tudni. Szerencsére a vizsgálatok azt mutatják, hogy műhold működésére ez nem lesz káros hatással.

A 700 km magasan a felszín felett keringő műhold egyik napelemtábláját augusztus 23-án, magyar idő szerint 19:07-kor érte a becsapódás. Ennek hatására hirtelen, jól mérhető módon lecsökkent a napelem által termelt elektromos teljesítmény. Az ütés miatt a műhold térbeli orientációja és pályája is megváltozott egy picit. Ez utóbbiakon tudnak korrigálni, a teljesítménycsökkenés mértéke pedig elhanyagolható a teljes kapacitáshoz képest, így nincs nagy baj.

Érdekesség, hogy a szemcse becsapódásának helyét és az okozott kárt meg is tudták szemlélni. Az Európai Űrügynökség (ESA) darmstadti irányító központjából (ESOC) aktiválták a Sentinel-1A fedélzetén levő kamerát. Ezt eredetileg azért telepítették a műhold testére, hogy a pályára állás utáni egyik legkritikusabb műveletről, a napelemtáblák kinyitásáról képi információt is kapjanak. Magát a kamerát ezután kikapcsolták, és nem is tervezték, hogy valaha újra használni fogják.

s1a-fragment
A Sentinel-1A kamerájának képe a napelemtábláról, néhány órával a startot követően, 2014. április 4-én (balra), illetve 2016 augusztusában, a napelemtáblát ért becsapódás után (jobbra). A második felvételen jól kivehető az apró, de nagy sebességgel érkező szemcse okozta „sebhely”. A számítások szerint néhány mm-es darab mintegy 40 cm-es átmérőjű területen okozott sérülést. (Kép: ESA)

Az ilyen becsapódások lehetőségét nem lehet kizárni, és védekezni sem nagyon lehet ellenük. A Földről csak a legalább 5 cm-es méretű űrszemétdarabok követését tudják megoldani. Ha egy ilyen regisztrált darab veszélyes közelségbe kerül egy aktív űreszközhöz, akkor az üzemeltetőket figyelmeztetik. Ekkor a műhold pályáját rendszerint úgy módosítják, hogy az előre jelzett valószínű találkozást elkerülhessék.

Kapcsolódó cikk:

Még egyszer az olaszországi földrengésről – a Sentinel-1-gyel, részletesebben

Az augusztus 24-én Olaszország középső részén, Rómától mintegy 140 km-re északkeletre bekövetkezett 6,2-es magnitúdójú földrengés hatásairól korábban már bemutattunk két gyors műholdradar-interferometriás eredményt. Az egyik tanulmányhoz a japán Daichi-2 (ALOS-2) műhold L-sávú radarméréseit használták fel. A másik az európai Sentinel-1 műholdpáros két tagjával a katasztrófa előtt és közvetlenül utána végzett méréseken alapult. Ez utóbbi még csak részleges lefedettséget adott a földrengéssel érintett területről. Most közzétették az első, immár a teljes területre vonatkozó előzetes eredményeket. A vizsgálat céljára a Sentinel-1A és -1B műholdakkal augusztus 15-én, 21-én és 27-én készült C-sávú méréseket használtak fel.

Az első képen a megszokott interferogram látható Olaszország egy jelentős részéről, amely az augusztus 15. és 27. közötti műholdirányú felszínváltozásokat illusztrálja. A deformáció mértékét a színskála mutatja, ahol a szivárvány színeinek egy ciklusa egy fél hullámhossznak (2,8 cm) felel meg. A kinagyított részleten sárga csillaggal bejelölték a 6,2-es erősségű földrengés epicentrumát, és tőle északnyugatra a legerősebb utórengés helyszínét is.

s1-interferogram
(Modified Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)

A következő képpáron a felszín deformációját igyekeztek egymásra merőleges irányú összetevőkre bontani. Erre az adott lehetőséget, hogy a műholdak a terület fölött kétféle irányban – alkalmanként nagyjából északról délre, vagyis „lefelé”, illetve délről északi irányba („felfelé”) – is elhaladnak, és ilyenkor eltérő szögekben látnak rá a felmérendő felszíndarabra. A bal oldalon a függőleges irányú elmozdulás térképe látható, helyenként akár 20 cm-es süllyedéssel. (A színskála magyarázata a térkép alatt; a piros a süllyedést, a zöld a változatlan magasságú helyeket jelöli.) A jobb oldalon a kelet–nyugati irányú elmozdulások összetett képet mutatnak. Itt a kék szín árnyalatai a nyugati, a sárga és piros a keleti irányú elmozdulásra utalnak. Van, ahol a változás mértéke elérte a 16 cm-t. A földrengésért felelős törésvonalak helyét külön megjelölték a térképen.

s1-komponensek
(Modified Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)

Végül az utolsó ábra azt mutatja, hogy a Sentinel-1 műholdradar-interferometriás mérések felhasználásával végzett számítások szerint a korábban felhalmozódott és most kipattant feszültség hatására hol és mekkora elcsúszás történt a mélyben, a törésvonalak mentén a kőzetlemez-darabokban. Ez főleg két helyre koncentrálódott, és elérte az 1 m-es mértéket (a két kék folt a térképen). Fekete pontokkal a még megmaradt feszültség felszabadulását követő utórengések epicentrumait jelölték az ábrán. Ezek is főleg a kékkel ábrázolt két helyszín körül sorakoznak. A vörös csillag a fő rengés, a zöldek a nagyobb (legalább 4,3-as magnitúdójú) utórengések helyét jelölik.

s1-faultslip
(Modified Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / INGV)

Kapcsolódó link:

Az olaszországi földrengés hatása a Sentinel-1 műholdakkal

Tegnapi bejegyzésünkben bemutattuk a japán ALOS-2 műhold adatai alapján készült műholdradar-interferometriás vizsgálat eredményeit az augusztus 24-én bekövetkezett közép-olaszországi földrengés felszínmódosító hatásáról. Nem kellett sokat várni arra, hogy az európai Sentinel-1 műholdakkal is elvégezzenek egy hasonló elemzést. A gyorsaság azon is múlik, hogy milyen hamar repül el a terület felett a műhold. A japánoknak az ALOS-2 esetében szerencsésen jött ki a lépés. A Sentinel-1 immár két műholdból áll, az A és a B jelűből. Ez utóbbinak a teljes beüzemelése, ellenőrzése ugyan még nem ért véget, de méréseket már végez. (Szolgálatszerű rendelkezésre állását szeptembertől ígérik.)

A Sentinel-1B augusztus 20-án, a Sentinel-1A pedig 26-án tudta megfigyelni a földrengés sújtotta vidéket, de a területnek csak egy részét, mivel az éppen az egyébként 250 km széles lefedettségi sáv szélére esett. (Újabb, immár az egész érintett területet lefedő radarmérések innen augusztus 27-ére várhatók.)

Az alábbi képen látható a két mérésből alkotott interferogram. A színskála változása itt is a felszín elmozdulására utal. A C-sávú Sentinel-1 mérések esetében egy színciklusnak 2,8 cm (vagyis a radarhullámok fél hullámhosszának megfelelő) műholdirányú elmozdulás felel meg. A leolvasható maximális érték így megközelíti a 20 cm-t.

Italy_earthquake_displacement
Az augusztus 24-én történt olaszországi földrengés által érintett terület nagyobbik része (színes). A Sentinel-1 adatokból készített műholdradar-interferogramon a felszín deformációs térképe látható. (Modified Copernicus Sentinel data 2016 / ESA / CNR-IREA)

Kapcsolódó link:

Az olaszországi földrengés hatásának japán műholdradaros detektálása

Augusztus 24-én, magyar (és helyi) idő szerint 3:36-kor Olaszország középső részét a Richter-skála szerinti 6,2-es erősségű földrengés rázta meg. Mostanára a halálos áldozatok száma megközelíti a 300-at. Az epicentrum közelében fekvő, Rómától kb. 140 km-re északkeletre levő Amatrice városában az épületek többsége megsemmisült.

A japán ALOS-2 (Advanced Land Observing Satellite-2, más néven Daichi-2) földmegfigyelő műhold kevesebb mint egy nappal a természeti katasztrófa után az L-sávban működő apertúraszintézises radarberendezésével (Phased Array-type L-band Synthetic Aperture Radar-2, PALSAR-2) meg tudta figyelni a területet, és a friss méréseket összevetették az ugyaninnen, de korábbról (2015. szeptember 9-éről) származó megfigyelésekkel. A JAXA japán űrügynökség az eredményeket az illetékes hatóságoknak is átadta.

alos2-fig1
A Daichi-2 (ALOS-2) augusztus 25-én, magyar idő szerint éjjel 1 órakor végzett megfigyeléseinek lefedettségi területe.

A következő képen a differenciális műholdradar-interferometria (DInSAR) módszerével kapott eredményeket ábrázolták. A színek a földmozgás előtti és utáni felszín különbségeit, vagyis a felszínnek a földrengés következtében történt elmozdulását érzékeltetik. A szivárvány színeinek egy teljes ciklusa 11,9 cm elmozdulásnak felel meg, a műhold látóirányában. (A repülés irányát a kép bal alsó sarkában egy fehér nyíl, a lebocsátott és a felszínről visszaverődő radarjelek irányát fekete nyíl illusztrálja.) Az eredmények azt mutatják, hogy a felszín műholdirányú elmozdulása elérte a 15 cm-t. Ennek összetevői a felszín süllyedése és keleti irányú elmozdulása. A rengés epicentrumát a térképen vörös csillaggal jelölték meg. A legjelentősebb elmozdulással érintett terület mintegy 10 km × 20 km-es kiterjedésű, Amatrice városa a déli peremén található.

alos2-fig2

A műholdradar-interfeormetria technikájának nagy előnye, hogy nem csak egy-egy ponton tudja megmérni az elmozdulást, hanem teljes képet alkot a felszínmozgásról. Az olaszországi rengés esetén megmutatta, hogy egy extenziós, normál vetős, azaz széthúzásos eredetű földrengésről volt szó, ami főként süllyedéssel járt. Az Appenninek egy hegység, mégis ma nem gyűrődéses kompressziós tektonika zajlik itt, hanem extenziós, ahogy adriai-apuliai mikrolemez halad innen északkeletre. A magnitúdóhoz képest nagy rombolás a többségében igen régi és kőből készült épületek miatt következett be. Más lenne a kép mélyalapozású beton, s főként faépületek esetében, főleg ha még a betonhoz földrengésálló mechanizmusokat építenének be, mint az Japánban szokás. A természet lassan felemészti itt az ember történelmi épített emlékeit…

Az utolsó két ábra segítségével megbecsülhető, hogy Amatrice és Illica településeken mekkora rombolást végzett a földrengés. A módszer a felszínről visszavert és a műholdon regisztrált radarjelek koherenciájának elemzésén alapul. A narancs színnel kódolt részeken a visszaszórt radarjelek koherenciája lényegesen csökkent, vagyis a korábbi épületek helyén ott leginkább romok találhatók most…

alos2-fig3
A földrengés okozta épületkárok Amatrice…
alos2-fig4
…és Illica településen.

Kapcsolódó linkek:

A műholdradar árnyoldala

Bár a műholdradaros földmegfigyelés igen hasznos dolog, egy sor fontos alkalmazással, létezik olyan terület, ahol nem feltétlenül örömmel gondolnak rá. Ráadásul a földtudományokkal kapcsolatos területről van szó, ahol ugyancsak a centiméteres hullámhosszú rádiótartományban szeretnének dolgozni – ha tudnak…

A nagyon hosszú bázisvonalú interferometria (Very Long Baseline Interferometry, VLBI) egy az 1960-as évek végén, eredetileg rádiócsillagászati célra kidolgozott megfigyelési technika. Azon alapul, hogy ugyanazt a rádiósugárzó égitestet több, egymástól távoli antennával figyelik meg ugyanabban az időben. Ezeknek az adatait kombinálják, így létrehozva egy olyan „virtuális rádióteleszkópot”, amelynek a felbontását nem az egyedi antennák átmérője, hanem a hálózat antennái között mért legnagyobb távolság (bázisvonal) hossza határozza meg. A csillagászokat maguknak az égitesteknek – például távoli aktív galaxismagoknak, kvazároknak – a nagyfelbontású feltérképezése érdekli. De hamar kiderült, hogy a VLBI technikát másra is lehet használni: a Föld forgásának, a forgástengely térbeli helyzetének, a tektonikus lemezek mozgásának mérésére. A földkéregre rögzített antennák pozíciójának pontos meghatározásához a külső vonatkoztatási rendszert maguk a kompakt, nagyon távoli, és így lényegében mozdulatlannak tekinthető kvazárok szolgáltatják. Nem ez az egyetlen pontos űrgeodéziai technika az emberiség kezében, de a többi – például a rádiós alapú műholdas helymehgatározás (GNSS, GPS) vagy a műholdakra végzett lézeres távmérés – mind híján van a külső referenciának, amit a VLBI számára a kvazárok égi „hálózata” biztosít. Így a rendszeres VLBI mérések elengedhetetlenek, hiszen közvetve ezek útján biztosítható hosszabb távon a többi technika pontosságának alapja – leegyszerűsítve, a GPS vevőink által adott koordináták rövid idő után „elmásznának”, ha nem folynának szolgálatszerű VLBI mérések a Föld mint bolygó térbeli helyzetéről és forgásáról.

vlbi-radar
Fantáziarajz a VLBI állomás fölött áthaladó, a vevőberendezést erős sugárzásával „leégető” radarműholdról. (Kép: IVS Newsletter No. 45)

Ezeket a méréseket a Nemzetközi VLBI Szolgálat (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry, IVS) koordinálja. A szervezet 2016. augusztusi hírlevelében jelent meg egy cikk, amely a radaros műholdak okozta veszélyekre hívja fel a figyelmet, és intézkedéseket sürget. A problémát a használt rádiós (mikrohullámú) frekvenciák átfedése okozza. A VLBI méréseket korábban olyan szűk sávokban végezték, amelyek védelem alatt állnak. A frekvenciák használatát az ENSZ szakosított szervezete, a Nemzetközi Távközlési Unió (International Telecommunications Union, ITU) szabályozza. Talán mondani sem kell, mekkora érték egy-egy frekvenciasáv, a civilizációnak annyi minden vívmánya használ rádióhullámokat. A VLBI számára korábban elegendőnek bizonyultak a viszonylag keskeny, de a tudományos mérések számára érinetlenül hagyott sávok. Azonban az új generációs geodéziai VLBI mérések pontosságának további javítása érdekében nagyobb sávszélességre volt célszerű áttérni. Az újonnan épített rádióteleszkópok olyan vevőberendezéssel vannak (vagy lesznek rövidesen) felszerelve, amelyek a teljes 2–14 GHz között tartományban érzékenyek. Az égi rádióforrások távolságuk miatt meglehetősen halványak, a műholdak – és persze a földi adók – viszont nagy intenzitással sugároznak. Épp ez a baj, hiszen ha az égi rádióforrás adott esetben egy mondjuk C-sávú radarjeleket kibocsátó műhold (mint például a Sentinel-1, ahol a frekvencia 5,405 GHz), az tönkre is teheti a vevőberendezést, ha a rádióteleszkóp parabolaantennája a sugárzását fókuszálja – a megcélzott távoli kvazárokról érkező rádiósugárzás helyett.

Egy lehetséges megoldás a békés együttélésre az adminisztratív segítség az ITU-tól. Technikailag megoldható lenne, hogy a radaros műholdak működtetői előzetesen figyelmeztessék a VLBI állomások üzemeltetőit, ha a nagy teljesítménnyel sugárzó űreszközeik felettük haladnak el. Így megelőzhető lenne az érzékeny vevőket erő esetleges kár. Ehhez először is az ITU-nál vezetett adatbázisban regisztrálni kell az obszervatóriumok helyét. Ezt az információt azután a radaros műholdak pályájának tervezésekor, illetve a már Föld körüli pályán dolgozó műholdak esetében a figyelmeztetések kiadásakor figyelembe tudnák venni.

Kapcsolódó linkek: