Новый прибор НАСА, названный EMIT, эффективно обнаружил и проанализировал утечки сточных вод на Земле из космоса на борту МКС.
Первые обнаружения зарегистрированы в округе Сан-Диего, штат Калифорния, у реки Тихуана. Это подтвердило эффективность новой технологии экологического мониторинга. Спектроскопический прибор на МКС способен направлять работу специалистов и дополнять данные, полученные прямым отбором проб.
Что такое EMIT?
Прибор EMIT, предназначенный для исследования источников минеральной пыли на поверхности Земли, был создан Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) и запущен в 2022 году. JPL совершенствует технологии спектроскопической визуализации с 1980-х годов. Сегодня этот метод применяется во многих областях, включая борьбу с пожарами, сельское хозяйство, мониторинг состояния лесов и изучение атмосферы далеких экзопланет.
EMIT, первоначально задуманный для картирования минеральной пыли в засушливых районах, также способен анализировать загрязнение воды — это неожиданное, но важное дополнение к его функционалу.
«Результаты измерений EMIT вдоль берега удивили исследователей океана. — заявила Ева Скривнер, главный автор исследования и аспирантка Университета Коннектикута. Это действительно захватывающе«.
Проблема загрязнения воды
Устье реки Тихуана, находящееся южнее Империал-Бич, является главным источником загрязнения. Миллионы галлонов сточных вод, как очищенных, так и неочищенных, ежегодно попадают в реку. В результате в воде появляются опасные бактерии, представляющие угрозу здоровью людей и животных. Загрязнённая вода течёт через густонаселённые районы и национальный заповедник на границе США и Мексики.
Новый инструмент для мониторинга загрязнений
Хотя EMIT впервые применяется для подобных задач, спутниковые приборы уже использовались для наблюдения за состоянием океана. Из космоса заметны изменения цвета воды – зелёные или красные оттенки, – которые могут указывать на наличие фитопланктона или вредоносное цветение водорослей. Однако выявление загрязнителей и бактерий оставалось более сложной задачей.
Спектроскопический анализ EMIT регистрирует солнечный свет, отраженный от Земли, и разделяет его на сотни цветовых диапазонов в видимой и инфракрасной областях спектра. Каждая молекула имеет уникальный «отпечаток» в спектре, что позволяет учёным анализировать изображения по пикселям и определять вещества в воде. В данном случае EMIT обнаружил фикоцианин — пигмент, связанный с цианобактериями, которые часто служат индикатором загрязнения. Земные измерения подтвердили этот сигнал в спектре, показав эффективность прибора.
Определение качества воды обычно происходит путём локальных взятий проб и непосредственных тестов. Исследователи полагают, что EMIT может стать полезным инструментом для повышения эффективности таких мероприятий.
«С орбиты виден разброс сточных вод в неприкосновенных местах. » — заявила соавтор исследования Кристин Ли, учёный из JPL. » Как при обращении к врачу, когда тот указывает на участок, требующий особого внимания. «.
Скривнер заявила, что полученные сведения стали «несомненным доказательством» сточных вод в шлейфе реки Тихуана. По её мнению, EMIT может повысить эффективность мониторинга в областях, где отбор проб затруднён логистически или требует больших затрат, особенно в зонах с высоким уровнем загрязнения.