Quest’anno Urban Sky dispiegherà palloni aerostatici ad alta quota sul Colorado per provare un modo economico di individuare gli incendi che stanno prendendo piede.
Il prossimo agosto, strani palloni aerostatici si leveranno in volo sopra il Colorado. Questi velivoli, lanciati dal retro di un camioncino, saranno dotati di sensori in grado di misurare il calore al suolo, individuando dall’alto i nuovi focolai di incendi.
L’azienda che sta dietro ai palloni, chiamata Urban Sky, prevede di utilizzarli anche per capire le condizioni a terra prima dell’inizio degli incendi. Ogni anno in Colorado bruciano circa 237.500 acri, secondo i dati 2011-2020 del Rocky Mountain Area Coordination Center. La speranza è che questo nuovo strumento ad alta quota possa permettere all’uomo di gestire, o almeno di capire meglio, questi incendi.
“Gli incendi sono una parte naturale degli ecosistemi”, afferma Michael Falkowski, responsabile dei programmi antincendio della NASA. Ma il cambiamento climatico ha dimostrato di essere un acceleratore, rendendo gli incendi più grandi, più intensi e più frequenti. Allo stesso tempo, un numero sempre maggiore di persone vive vicino agli spazi selvaggi e la storia della soppressione degli incendi negli Stati Uniti, che ha affollato le foreste e lasciato la vegetazione vecchia e morta in giro, sta alimentando le fiamme.
Per affrontare gli incendi moderni, spiega Falkowski, i ricercatori e le agenzie antincendio devono raccogliere dati prima che gli incendi inizino e dopo che hanno finito di bruciare, non solo mentre bruciano. In questo modo è possibile capire i rischi in anticipo e cercare di mitigarli, seguire gli incendi in corso e comprendere le minacce che gli incendi rappresentano per le comunità e l’ambiente.
Prima che un incendio prenda piede, i ricercatori possono mappare la vegetazione e stimare quanto sia umida o secca. Durante l’incendio, possono mappare dove e quanto è calda l’attività. Una volta terminato, possono valutare la gravità dell’incendio e monitorare la qualità dell’aria.
PER GENTILE CONCESSIONE DI URBAN SKY
Tuttavia, la fase più acuta è ovviamente quella in cui il fuoco brucia davvero. Nella foga di quel momento, può essere difficile capire quando e dove, esattamente, l’incendio sta prendendo piede. I satelliti fanno parte di questo lavoro, rilevando vaste aree in una sola volta. Ma i principali satelliti governativi producono immagini con pixel di circa 300 metri di diametro e non sempre riescono a dare un’occhiata tempestiva a un determinato punto, poiché la loro visuale è limitata dall’orbita.
Gli aerei e gli elicotteri possono mappare l’estensione di un incendio in modo più dettagliato, ma sono costosi da gestire e pericolosi da pilotare. Devono coordinarsi con altri velivoli e hanno una visuale più ridotta, essendo più vicini al suolo. Inoltre, sono una risorsa limitata.
Urban Sky mira a combinare i vantaggi dei satelliti e degli aerei utilizzando palloni ad alta quota relativamente economici che possono volare al di sopra della mischia, al di fuori delle restrizioni dello spazio aereo, di altri velivoli e dell’incendio stesso. Il sistema non mette a rischio un pilota umano e dispone di un sistema di sensori a infrarossi chiamato HotSpot che fornisce un’immagine nitida e in tempo reale, con pixel di 3,5 metri di diametro. “Abbiamo puntato su questa risoluzione con l’obiettivo di riuscire a vedere un singolo albero in fiamme”, spiega Jared Leidich, Chief Technology Officer di Urban Sky. “In questo modo, si sarebbe potuto vedere essenzialmente un pixel, un pixel caldo”. L’azienda ha una certa concorrenza: Altri, come Aerostar e LUX Aerobot, producono palloni aerostatici in grado di monitorare gli incendi.
Il team di Urban Sky ha lanciato palloni aerostatici in test precedenti, ma ad agosto la tecnologia monitorerà potenziali incendi per un cliente reale (non specificato). L’invio del pallone HotSpot sarà un’operazione sorprendentemente semplice, grazie alle dimensioni relativamente ridotte del pallone: sebbene l’azienda ne produca di diverse dimensioni, l’originale è grande quanto un furgone al momento del lancio e si gonfia fino a raggiungere le dimensioni di un piccolo garage una volta in volo e circondato da aria a bassa pressione. Il team di Urban Sky utilizza un software meteorologico per calcolare il punto in cui lanciare il pallone, in modo che si sposti sopra l’incendio alla giusta altezza. Poi il team ne impacchetta uno, insieme a gas elio o idrogeno compressi, e si reca sul posto con un camion. Il pallone viene agganciato a un albero che sporge dal veicolo, riempito con le molecole più leggere dell’aria e rilasciato. L’intero processo dura circa 10 minuti.
Quando il pallone raggiunge l’altitudine di crociera, il sensore HotSpot si accende. Attraverso le reti di comunicazione satellitare, un processore di bordo invia alle persone a terra informazioni in tempo reale sui punti caldi.
I palloni possono librarsi sopra un incendio per circa 18 ore, sfruttando i capricci dell’atmosfera per rimanere al loro posto. Volano vicino alla parte superiore della troposfera e alla parte inferiore dello strato atmosferico successivo: la stratosfera. “Questi hanno spesso venti che vanno in direzioni diverse”, spiega Leidich. Per spostarsi avanti e indietro, il pallone deve semplicemente salire o scendere.
Il cliente di Urban Sky, ancora senza nome, per l’installazione di agosto, raccoglie dati sull’andamento del vento e sui combustibili (noti anche come alberi, cespugli ed erba) per cercare di capire quali sono i punti in cui gli incendi hanno maggiori probabilità di scoppiare e diffondersi. L’azienda è interessata a integrare i dati di Urban Sky sul campo (leggi: in aria) sui luoghi in cui gli incendi scoppiano effettivamente. “Vogliono aggiungere un’ulteriore fase al processo di scansione delle aree ad alto rischio”, spiega Leidich.
Durante la campagna, se i funzionari individuano o sospettano un incendio, Urban Sky può inviare il camion. “Mettiamo un pallone aerostatico sopra l’area per scansionare la zona e dire: ‘Sì, c’è un incendio. Eccolo”, dice Leidich.
Se si otterranno dei sì dove dovrebbero e dei no dove non c’è nulla da vedere, la prova di concetto potrebbe portare a un’adozione più ampia del sistema HotSpot, offrendo forse un modo semplice e tempestivo ad altre regioni per gestire i propri incendi.
Quest’anno Urban Sky ha anche ottenuto una sovvenzione nell’ambito del programma FireSense della NASA, che mira a trovare modi innovativi per conoscere le tre fasi dell’incendio (prima, durante e dopo). Al momento, la campagna di agosto e il programma della NASA sono i principali clienti di Hot Spot, anche se l’azienda vende anche immagini aeree regolarmente aggiornate di 12 città degli Stati Uniti occidentali.
“È una tecnologia interessante per poter effettuare il rilevamento attivo degli incendi e la loro localizzazione da una piattaforma ad alta quota”, dice Falkowski a proposito dei palloni di Urban Sky.
Con il sostegno della NASA, il team spera di riprogettare il sistema per voli più lunghi, di incorporare un sistema di comunicazione più robusto e di incorporare un sensore in grado di catturare la luce blu, verde e del vicino infrarosso, che consentirebbe di comprendere meglio i “combustibili” di origine vegetale e di assegnare di conseguenza un punteggio di rischio alle foreste. L’anno prossimo il team ha in programma di sorvolare nuovamente incendi reali, questa volta per conto della NASA.
E ci saranno sempre incendi su cui librarsi. Come sempre, sottolinea Falkowski. “Il fuoco non è una cosa negativa”, dice. “Questi ecosistemi si sono evoluti con il fuoco. Il problema è che l’uomo si sta avvicinando troppo a luoghi che hanno bisogno di bruciare”.
Sarah Scoles è una giornalista scientifica che vive in Colorado ed è autrice, da ultimo, del libro Countdown: The Blinding Future of Nuclear Weapons.
Immagine di copertina: il micropallone Urban Sky fotografato poco dopo il dispiegamento nei pressi di Breckenridge, Colorado. Il lancio di un micropallone richiede circa 10 minuti, rendendo questo sistema un’opzione a basso costo e di rapido impiego per l’acquisizione di immagini ad alta risoluzione e ad ampio raggio. URBAN SKY
