โดยการวิเคราะห์แสงที่สะท้อน นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ว่าก้อนที่ลอยอยู่ในภาพถ่ายดาวเทียมนั้นประกอบด้วยพลาสติก กุ้ง สาหร่ายทะเล หรืออย่างอื่นหรือไม่
เป็นเรื่องโบราณเล็กน้อยที่จะพูดด้วยความประหลาดใจว่าบางสิ่ง เช่น ไฟป่า แนวปะการัง Great Barrier Reef เรือที่ขวางคลองสุเอซ สามารถมองเห็นได้จากอวกาศ แต่บ่อยครั้งที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นบางสิ่งบางอย่างจากอวกาศที่น่าแปลกใจอย่างแท้จริง ประเด็นสำคัญ: นักสมุทรศาสตร์เชิงแสงแห่งมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา Chuanmin Hu และเพื่อนร่วมงานของเขาได้หาวิธีตรวจจับการรวมตัวกันของวัตถุลอยน้ำขนาดเล็ก เช่น ไข่กุ้ง สาหร่าย และการวางไข่ของปลาเฮอริ่งจากอวกาศ และไม่เพียงแต่จะพบมวลที่ลอยอยู่เหล่านี้เท่านั้น แต่ยังสามารถบอกคุณได้ว่าเป็นก้อนไหน
Hu และทีมของเขาไม่สามารถซูมเข้าในภาพถ่ายดาวเทียมได้มากพอที่จะเห็นไข่กุ้งในแบบที่คุณมองภาพแล้วพูดว่า “นั่นคือไข่กุ้ง!” แล้วพวกเขาจะบอกความแตกต่างได้อย่างไร?
Hu กล่าวว่ากุญแจสำคัญในการระบุวัตถุคือ
วัตถุต่างๆ ทำจากวัสดุต่างกันสะท้อนลักษณะเฉพาะของความยาวคลื่นของแสงซึ่งเป็นรูปแบบที่นักวิทยาศาสตร์สามารถอ่านได้โดยใช้เครื่องมือหลายสเปกตรัมที่ติดตั้งบนดาวเทียม การใช้รูปแบบเหล่านี้เพื่อระบุสารเรียกว่าสเปกโทรสโกปี เทคนิคนี้พบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ และนักวิทยาศาสตร์ในสาขาการสำรวจระยะไกลที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วกำลังนำเทคนิคนี้ไปใช้ในการวิเคราะห์ดาวเทียม
Hu และทีมของเขา พร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก กำลังสร้างฐานความรู้ว่าวัตถุและวัสดุต่างๆ มีลักษณะอย่างไรจากอวกาศ ด้วยวิธีนี้ เมื่อพบวัตถุลอยน้ำที่ไม่คุ้นเคยในภาพถ่ายดาวเทียม พวกเขาสามารถดูว่าความยาวคลื่นที่สะท้อนนั้นตรงกับสิ่งใดๆ ที่เคยวิเคราะห์มาก่อนหรือไม่
บางครั้งหูและเพื่อนร่วมงานทำได้เพียงคาดเดาเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของสสารที่ลอยอยู่เท่านั้น จนกว่าพวกเขาจะมีโอกาสได้ดูระยะใกล้ ตัวอย่างเช่น การเดินทางไปยังทะเลสาบเกรตซอลท์เลคในยูทาห์ ยืนยันข้อสงสัยของพวกเขาว่าเส้นสีขาวที่เป็นใยที่พวกเขาเห็นจากภาพถ่ายดาวเทียมคือการสะสมของไข่กุ้งน้ำเค็มจำนวน มหาศาล ในปีที่ผ่านมา ทีมงานของ Hu ยังได้เผยแพร่วิธีการระบุการวางไข่ของปลาเฮอริ่งและพวกเขากำลังพยายามระบุน้ำมูกทะเลซึ่งเป็นภาพยนตร์ที่น่าขยะแขยงของเมือกแพลงก์ตอนที่ระบาดในตุรกีเมื่อฤดูร้อนที่แล้ว
แต่ยังมีปัญหาเร่งด่วนที่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการรับรู้จากระยะไกลสามารถแก้ไขได้ นั่นคือพลาสติกจำนวนมหาศาลที่อุดตันมหาสมุทร
“แนวคิดหลักคือการสร้างอัลกอริทึมที่สามารถตรวจจับขยะพลาสติกได้” Konstantinos Topouzelis นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัย Aegean ในกรีซกล่าว “ดังนั้น จึงสามารถชี้แนะความพยายามในการทำความสะอาดได้”
แต่การระบุพลาสติกจากอวกาศนั้นมาพร้อมกับความท้าทาย ประการแรก มีพลาสติกหลายชนิดและบางชนิดก็กลมกลืนกับน้ำที่อยู่รอบๆ พลาสติกยังรวมตัวและกระจายตัวอย่างรวดเร็ว และในขณะที่กลุ่มขยะบางส่วนมีขนาดใหญ่มาก เช่น Great Pacific Garbage Patch แต่หลายๆ กลุ่มมีขนาดเล็กและยากต่อการแยกแยะออกจากภาพ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Topouzelis และนักเรียนของเขาได้ทำการปรับใช้และวิเคราะห์เป้าหมายเช่น ถุงช้อปปิ้งและอวนจับปลาที่ทำจากวัสดุพลาสติกหลายชนิด ลายเซ็นสเปกตรัมของพลาสติกที่รู้จักเหล่านี้ทำให้นักวิจัยมีจุดเริ่มต้นเมื่อพวกเขาสงสัยว่าการหมุนและ swooshes บนภาพถ่ายดาวเทียมอื่น ๆ อาจเป็นพลาสติกหรือไม่
นักสมุทรศาสตร์ Katerina Kikaki จาก National Technical University of Athens ในกรีซ กำลังใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป เธอและเพื่อนร่วมงานค้นหาสิ่งตีพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ บันทึกจากนักวิทยาศาสตร์พลเมือง และรายงานจากสื่อตลอด 7 ปี เพื่อหาตัวอย่างมลพิษจากพลาสติก พวกเขาเพิ่งเผยแพร่ฐานข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมที่สอดคล้องกับการสะสมของพลาสติกที่รู้จักเหล่านี้ “ชุดข้อมูลของเราสามารถช่วยให้ชุมชนสำรวจพฤติกรรมเชิงสเปกตรัมของเศษพลาสติกได้” Kikaki กล่าว
การศึกษาของ Kikaki และ Topouzelis เป็นตัวอย่างของการค้นหาความจริงพื้นฐาน—การวิเคราะห์วัตถุที่รู้จักซึ่งช่วยยืนยันว่าการประเมินระยะไกลมีความแม่นยำหรือไม่
การมีสายตาที่มองพื้นสามารถช่วยขับเคลื่อนสนามไปข้างหน้าได้อย่างแท้จริง แค่ดูการสังเกตการณ์จากดาวเทียม “มุมมองของฉันก็แคบลง” Hu กล่าว “ฉันอาจครุ่นคิดถึง [ภาพถ่ายดาวเทียม] เป็นเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน” แต่ถ้ากัปตันเรือทวีตรูปภาพของน้ำมูกทะเลพร้อมกับข้อมูลทางภูมิศาสตร์บางอย่าง นั่นสามารถช่วย Hu ประหยัดเวลาได้มาก
ดังนั้นหากคุณอยู่ในน้ำและคุณหยุดที่จะชื่นชมสไลม์ลึกลับสักตัว ให้โพสต์บนโซเชียลมีเดีย! นักสมุทรศาสตร์เชิงทัศนศาสตร์อาจกำลังจ้องมองภาพในบริเวณเดียวกัน และสงสัยว่ามีอะไรอยู่ตรงนั้นบ้าง
