नासा का पेस (PACE) मिशन कर रहा है धुएँ और आग का अध्ययन

लेखक: एरिका मैकनेमी

(नासा गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर, ग्रीनबेलट, मैरीलैंड)

उत्तर अमेरिकी अग्नि सत्र (फायर सीजन) शुरू होने और देश भर में रिकॉर्ड स्तर पर ज़मीन के जलने के साथ ही, नासा के ‘प्लवक, एरोसोल, बादल और महासागरीय पारिस्थितिकी तंत्र’ (Plankton, Aerosol, Cloud, and ocean Ecosystem – PACE) उपग्रह के तीन उपकरण आग लगने से पहले वनस्पति में होने वाले बदलावों, धुएँ के गुबार और उनकी गतिशीलता का बारीकी से अवलोकन कर रहे हैं। यह डेटा वैज्ञानिकों को ऐसे सुराग जुटाने में मदद करेगा जो जंगलों की आग (वाइल्डफायर) को लेकर उनकी समझ को और गहरा करेंगे।

मैरीलैंड के ग्रीनबेलट में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में पेस (PACE) मिशन पर काम कर रहे रिमोट सेंसिंग वैज्ञानिक किर्क नोबेलस्पीस ने कहा, “हमारे सामने चुनौती इन सुरागों को इकट्ठा करने और उनका सार्थक उपयोग करने की है, ताकि पृथ्वी के हमारे मॉडल (प्रतिकृतियां) वास्तविक घटनाओं को सही ढंग से दर्शा सकें।”

हालाँकि फरवरी 2024 में लॉन्च किए गए इस उपग्रह को मुख्य रूप से पृथ्वी के महासागरों और वायुमंडल के अध्ययन के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसमें एक अप्रत्याशित क्षमता भी है: वनस्पतियों में होने वाले बदलावों की निगरानी करना। यह हमें ‘बर्न स्कार्स’ (झुलसे हुए निशान)—यानी जंगल की आग के बाद पीछे बची हुई झुलसी और जली हुई ज़मीन—के बारे में भी बता सकता है।

नासा गोडार्ड में पेस मिशन के टेरेस्ट्रियल (स्थलीय) लीड स्काई कैपलन ने कहा, “पेस उपग्रह ज़मीन का भी अवलोकन करता है, और इसे बहुत अच्छी तरह से करता है। इस नए हाइपरस्पेक्ट्रल डेटा सेट के साथ खोजने के लिए बहुत कुछ है।”

पेस उपग्रह पर मौजूद ‘ओशन कलर इंस्ट्रूमेंट’ (Ocean Color Instrument) एक हाइपरस्पेक्ट्रल उपकरण है, जो दृश्यमान (विजिबल), नियर-इन्फ्रारेड और पराबैंगनी (अल्ट्रावायलेट) प्रकाश की कई सौ अलग-अलग तरंग दैर्ध्य (वेवलेंथ) में हमारे ग्रह का अवलोकन करता है। स्पेक्ट्रम का यह विस्तार इसे पौधों के स्वास्थ्य से जुड़ा डेटा जुटाने की अनुमति देता है—जैसे कि उनके तनाव की स्थिति, सूखापन और उनका सापेक्ष वर्णक संतुलन (पिगमेंट बैलेंस)। ये सभी चीज़ें आग के उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों की पहचान करने में मदद करती हैं। भूमि प्रबंधक इस डेटा का उपयोग आग के जोखिम को कम करने के लिए संसाधनों को सही जगह पहुँचाने में कर सकते हैं।

यह उपकरण रोज़ाना पूरी पृथ्वी को देखता है, और उच्च अक्षांशों (हाई लैटीट्यूड्स) पर तो यह और भी अधिक बार कवरेज देता है। इस लगातार मिलने वाली कवरेज की बदौलत, आसमान साफ होने वाले दिनों में, पेस के वैज्ञानिक आग के बाद के प्रभावों का तुरंत आकलन कर सकते हैं और यह निर्धारित कर सकते हैं कि आग से झुलसा हुआ क्षेत्र कहाँ और कितना फैला हुआ है। कैपलन ने कहा कि जंगल की आग से झुलसे क्षेत्रों में अक्सर बाढ़ और भूस्खलन (लैंडस्लाइड) का खतरा बढ़ जाता है। इन उच्च-जोखिम वाले क्षेत्रों की पहचान करना और समय के साथ इनमें आ रहे बदलावों की निगरानी करना बेहद महत्वपूर्ण है।

पराबैंगनी (यूवी) रेंज की तरंग दैर्ध्य का उपयोग करके, ‘ओशन कलर इंस्ट्रूमेंट’ आग के बाद निकलने वाले धुएँ की निगरानी भी कर सकता है। साथ ही यह जानकारी भी दे सकता है कि ये कण वायुमंडल में कितनी ऊँचाई तक तैर रहे हैं—ऊँचाई इस बात में बड़ी भूमिका निभाती है कि ये कण कितनी दूर तक यात्रा करेंगे और किन मौसम प्रणालियों को प्रभावित करेंगे। यह उपकरण, अपने अल्ट्रावायलेट डेटा के साथ, अन्य उपग्रह उपकरणों—जैसे कि विजिबल इन्फ्रारेड इमेजिंग रेडियोमीटर सूट (VIIRS) और मॉडरेट रेजोल्यूशन इमेजिंग स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (MODIS)—द्वारा किए जाने वाले आग के अवलोकनों का और विस्तार करता है।

नासा गोडार्ड में ओशन कलर इंस्ट्रूमेंट से जुड़े वायुमंडल के लिए पेस प्रोजेक्ट साइंस लीड एंड्रयू सायर ने कहा कि पेस पर मौजूद अन्य दो उपकरण—’हाइपर-एंगल रेनबो पोलारिमीटर 2′ और ‘स्पेक्ट्रो-पोलारिमीटर फॉर प्लैनेटरी एक्सप्लोरेशन वन’—बेहद अलग-अलग क्षेत्रों से आने वाले एरोसोल (हवा में तैरते सूक्ष्म कण) की संरचना के बारे में समृद्ध जानकारी से भरपूर हैं।

वायुमंडल में मौजूद कणों से टकराकर लौटने वाले प्रकाश की विशेषताओं को मापकर, ये दोनों उपकरण इन कणों की मात्रा के साथ-साथ उनके रासायनिक गुणों, रंग, आकार और आकृति का पता लगा सकते हैं। वैज्ञानिक इस जानकारी का उपयोग धुएँ को अन्य बारीक कणों से अलग करने के लिए करते हैं। धुएँ के कण आमतौर पर प्रकाश को सोखने वाले होते हैं—जो दिखने में सलेटी, काले या भूरे रंग के होते हैं—और पेस द्वारा देखे जाने वाले अन्य एरोसोल (जैसे प्रदूषक और धूल) की तुलना में आकार में काफी छोटे होते हैं।

उपग्रह के पोलारिमीटर लीड नोबेलस्पीस ने कहा कि पेस से मिलने वाला डेटा वैज्ञानिकों को जंगल की आग के अधिक सटीक मॉडल बनाने और भविष्य की घटनाओं का पूर्वानुमान लगाने में मदद करेगा। “इसके बाद हम भविष्य में होने वाले उत्सर्जन के विभिन्न परिदृश्यों को देख सकेंगे और यह समझ सकेंगे कि एक जगह पैदा होने वाला धुआँ पृथ्वी प्रणाली के अन्य हिस्सों को कैसे प्रभावित कर सकता है।”