نظام أقمار صناعية FireSat.. أول منظومة فضائية مخصصة بالكامل لمراقبة حرائق الغابات

إن الأقمار الصناعية المستخدمة حالياً لرصد حرائق الغابات لم تُبْنَ أصلاً لهذا الغرض. لقد تم تصميمها لتوقعات الطقس، أو مراقبة الأراضي، أو لأغراض أخرى تماماً، واضطر رجال الإطفاء للاستعانة ببياناتها لعقود مضت لأنه لم يكن هناك بديل أفضل.

وهذه هي الفجوة التي جاء نظام FireSat لسدها بالكامل.

يُعد FireSat أول كوكبة أقمار صناعية مصممة خصيصاً للكشف عن حرائق الغابات ومراقبتها والاستجابة لها، وتم تطويره بواسطة المنظمة غير الربحية "تحالف حرائق الأرض" (Earth Fire Alliance) بالتعاون مع شريكها التقني شركة "ميون سبيس" (Muon Space). وبدلاً من تكييف وتعديل صور الأقمار الصناعية العامة، بدأ فريق العمل بمساءلة الأشخاص الذين يواجهون النيران مباشرة حول ما يحتاجون إليه فعلياً — حيث أجروا مقابلات مع أكثر من 200 إطفائي وقائد ميداني وعالم من مختلف أنحاء العالم، ثم بنوا النظام وفقاً لتلك الاحتياجات الدقيقة.

لماذا تصل بيانات الأقمار الصناعية المستعارة متأخرة جداً؟

على مدار عقود، اعتمد رجال الإطفاء والعلماء على أقمار صناعية مصممة لأغراض أخرى، وكانت النتيجة مزدوجة: بيانات بالغة الأهمية تصل متأخرة جداً بعد فوات أوان التصرف، وسجل علمي عاجز عن مواكبة حجم المشكلة المتفاقمة.

فالقمر الصناعي المصمم لتتبع الأنظمة الجوية يمر فوق المناطق وفقاً لجدوله الزمني الخاص، ويلتقط صوراً بدقة مهيأة لرصد السحب وليس ألسنة اللهب، وينقل البيانات عبر قنوات لم تُصمم قط للاستجابة لحالات الطوارئ. وبحلول الوقت الذي تظهر فيه شرارة أو بداية حريق صغير في تلك البيانات — هذا إن ظهرت أصلاً — قد يكون الحريق قد تحول بالفعل إلى كارثة يصعب على فرق الإطفاء احتواؤها.

إن النافذة الزمنية الأكثر أهمية في مواجهة حرائق الغابات هي الدقائق الأولى؛ فالحريق الذي يتم إخماده وهو لا يزال صغيراً يمثل تحدياً مختلفاً تماماً مقارنة بالحريق نفسه بعد مرور ست ساعات. ولهذا السبب، فإن تصميم FireSat بالكامل يتمحور حول استغلال هذه النافذة الحرجة.

ما الذي يراه نظام FireSat بدقة؟

تعكس المواصفات الفنية للنظام ما طالبت به مجتمعات مكافحة الحرائق: بيانات متكررة وعالية الدقة تصل في الوقت المناسب لاتخاذ الإجراءات اللازمة.

يلتقط FireSat الصور عبر شريط رصد يبلغ عرضه 1500 كيلومتر بدقة تصوير متوسطة تصل إلى 80 متراً، مستخدماً ست قنوات تصوير متعددة الأطياف تتوزع على خمس حزم طيفية. ويبلغ الحد الأدنى لرصد الحرائق 5×5 أمتار فقط — وهي مساحة صغيرة كافية لرصد بدايات النيران منخفضة الكثافة قبل وقت طويل من تحولها إلى تهديدات مرئية وخطيرة. كما أن نسبة الإنذارات الكاذبة تقل عن 5%، وهو أمر بالغ الأهمية في مجال تكلف فيه الإنذارات الخاطئة موارد حقيقية وتضعف الثقة في النظام.

وعند اكتمال نشر الكوكبة بالكامل، صُمم النظام ليغطي 99% من حرائق الغابات على كوكب الأرض.

أربعة أنواع من البيانات لأربعة استخدامات مختلفة

لا يقتصر إنتاج FireSat على مخرج واحد، بل يولد أربعة منتجات بيانات مميزة، يجيب كل منها عن سؤال تشغيلي وميداني مختلف:

• تحديد البؤر الساخنة (Hotspot identification): يوفر كشفاً فورياً تقريباً للحرائق الجديدة أو الآخذة في التوسع، مما يتيح محاصرة النيران الصغيرة ومنخفضة الشدة قبل تفاقمها.

• تحديد محيط الحريق (Fire perimeter): يمنح صورة محدثة باستمرار للحدود الخارجية للحريق، مما يتيح توزيعاً آمناً وأكثر كفاءة للموارد وتنسيق الجهود على الأرض.

• تتبع مسار الحريق (Fire progression): يتابع كيفية تحرك الحريق — بما في ذلك اتجاه انتشاره وسرعته. وهذه هي البيانات الحيوية التي توجه سلامة المستجيبين الأوائل، وقرارات القيادة الميدانية، وتخطيط عمليات الإجلاء.

• قياس الطاقة الإشعاعية للحريق (Fire radiative power): يقيس شدة الحريق من خلال تحديد كمية الطاقة التي يطلقها. ويستخدم الباحثون ومديرو الأراضي هذه البيانات لتقييم التأثيرات على النظام البيئي، وتقدير انبعاثات الكربون، وفهم سلوك النار بدقة غير مسبوقة.

إطلاق متدرج على مدار خمس سنوات

لن يتم إطلاق كوكبة FireSat دفعة واحدة، بل يجري بناء المنظومة على مراحل، لتتحسن القدرات تدريجياً مع إضافة أقمار صناعية جديدة:

1. القمر التجريبي الأول (Protoflight): انطلق في الفترة بين 2025 و2026 للتحقق من كفاءة بنية النظام في المدار وتقديم مجموعات بيانات تجريبية أولية.

2. القدرة التشغيلية الأولية (Initial Operational Capability): تتحقق في الربع الرابع من عام 2026 بوجود 4 أقمار صناعية من نوع FireSat. وقد أُطلقت الأقمار التشغيلية الثلاثة الأولى خلال عام 2026، وبحلول نهاية العام، ستقدم البيانات مرتين يومياً على الأقل للمتبنين الأوائل في أكثر المناطق عرضة للحرائق حول العالم.

3. التوسع في بناء الكوكبة (Constellation buildout): يمتد من عام 2027 إلى 2029 ليتوسع النظام إلى أكثر من 20 قمراً صناعياً، مما يوسع نطاق التغطية العالمية ويسرع معدل تحديث البيانات ليصبح كل ساعة أو أقل.

4. القدرة التشغيلية الكاملة (Full Operational Capability): تبدأ من عام 2030 وما بعده بوجود نحو 50 قمراً صناعياً، لتوفر بيانات مستمرة وشاملة لحرائق الغابات مع تحديثات تقترب من كل 20 دقيقة أو أقل عالمياً.

ما الذي يعنيه معدل التحديث الساعي؟

من الذي يحصل على البيانات؟

تتمثل الرؤية المعلنة لتحالف "حرائق الأرض" في إتاحة بيانات حرائق الغابات لكل وكالة إطفاء وعالم ومجتمع يحتاج إليها:

• وكالات الإطفاء: تدمج بيانات FireSat في سير عملها التشغيلي الحالي — بدءاً من الكشف المبكر وحتى الاستجابة وتخصيص Mوارد.

• العلماء والباحثون: يحصلون على إمكانية الوصول إلى مجموعة بيانات عالمية هي الأولى من نوعها لنمذجة سلوك الحرائق، وتأثيراتها البيئية، وارتباطاتها المناخية.

• المنظمات غير الحكومية: تتعاون مع التحالف للمساعدة في إيصال بيانات FireSat إلى وكالات الإطفاء والمجتمعات التي تعاني من نقص الموارد والقدرات المادية ولا تستطيع الوصول إليها بطرق أخرى.

ويكمن الهدف طويل الأجل في إنشاء "السجل العالمي لحرائق الغابات" — وهو مستودع بيانات مفتوح يوثق الحرائق وآثارها على الكوكب بنطاق واتساق لم يسبق له مينديل.

الجدير بالذكر أن نظام FireSat تم تصنيفه ضمن قائمة مجلة TIME لأفضل اختراعات عام 2025 في فئة الفضاء والفلك، كما تم تكريمه في حفل توزيع جوائز SpaceNews Icon لعام 2025 لمساهمته الكبيرة في الاستدامة والتأثير البيئي.