Balões gigantes flutuando sobre os incêndios florestais do Colorado podem ajudar a prever futuros incêndios
Em torno da mesma época, em 1º de agosto, um balão gigante foi lançado dos fundos de uma caminhonete. Flutuando até a estratosfera, a região entre quatro e 31 milhas acima da superfície da Terra, foi capaz de capturar fotos de alta resolução do incêndio na Montanha Alexander, perto de Fort Collins, e medir pontos de temperatura no solo.
O lançamento havia sido planejado por meses pela startup Urban Sky, que desenvolve balões de alta altitude. É o primeiro de uma pequena quantidade de balões que devem ser implantados nas próximas quatro semanas como parte de um teste comercial para testar a tecnologia como uma forma barata de detectar, rastrear e, ultimately, prevenir a propagação de incêndios florestais.
“O objetivo principal é tudo sobre inteligência de incêndio e detecção precoce de incêndios florestais”, diz Jared Leidich, co-fundador e chief technology officer da Urban Sky, ao CNN.
Equipado com vários sensores infravermelhos, os balões mapeiam a densidade e o teor de umidade da vegetação no solo, explica ele. Esses dados são processados em tempo real e combinados com informações sobre raios secos e outras fontes de ignição para produzir uma “pontuação de risco” para determinados locais, efetivamente apontando áreas onde um incêndio é provável.
Outro sensor mede o calor no solo. “A temperatura é uma distinção muito importante para detecção precoce”, diz Leidich. “No momento, a maioria dos incêndios é detectada apenas pela presença de fumaça visível... O que você não pode dizer sobre algo que está fumegando é se isso é o fim de um incêndio que está prestes a se extinguir e provavelmente inofensivo, versus um incêndio muito quente que está prestes a se espalhar.”
Todos esses dados são transmitidos para computadores no solo via uma ligação de satélite, acessível a qualquer pessoa com uma conexão à internet. Ainda na fase de teste, a Urban Sky planeja carregar os dados em um sistema de inteligência de incêndio: “Assim, em poucos segundos a alguns minutos... ficará disponível para qualquer pessoa que tenha acesso, incluindo bombeiros”, diz Leidich, acrescentando que isso ajudaria as organizações a priorizar como eles deploy seus recursos frequentemente limitados.
Métodos existentes
Uma variedade de outras tecnologias já é usada para rastrear incêndios florestais. Há satélites, que orbitam a exosfera, entre 375 milhas (600 quilômetros) e 6.200 milhas (10.000 quilômetros) acima da Terra, e também fornecem imagens, mas muitas vezes de uma qualidade muito inferior à de um dos balões da Urban Sky.
Os satélites MODIS e VIIRIS, os mais comumente usados para dados sobre incêndios florestais, “operam na resolução de centenas de metros, então um pixel é do tamanho de um quarteirão da cidade”, diz Leidich. “Nós operamos em uma resolução de 3,5 metros, então um pixel é do tamanho de uma árvore”.
Além disso, os satélites estão constantemente orbitando, então só seriam capazes de passar por uma área de incêndio florestal uma ou duas vezes por dia, enquanto um balão pode pairar sobre uma área específica e enviar atualizações contínuas. Os operadores usam cálculos climáticos precisos para escolher onde lançar o balão para que ele flutue sobre seu alvo, e uma vez no ar, é dirigido por um processo de controle de altitude, onde ele se move para cima ou para baixo entre diferentes correntes de vento.
Na outra extremidade do espectro, há drones, que também são usados para obter imagens aéreas de incêndios florestais. O nível de detalhe é alto, mas a taxa de varredura é baixa, de acordo com Leidich. “Um drone pode varrer algo como um quilômetro quadrado por hora, e nosso sistema pode varrer algo como 1.000 quilômetros quadrados por hora”, diz ele.
Os balões estão no meio do caminho. Leidich acredita que seu concorrente de mercado mais próximo são aeronaves pilotadas, que podem varrer com uma resolução semelhante e também são capazes de cobrir o terreno rapidamente. No entanto, não apenas pode ser perigoso voar acima de uma chama, mas aviões, como drones, têm que lidar com o tráfego aéreo. Muitas vezes, quando há um incêndio florestal, é implementada uma zona de restrição de voo temporária na área, diz ele: “Eles acabam competindo pelo espaço com todos os outros aviões de combate a incêndios que estão jogando água, movendo pessoal perto do fogo”.
Em contraste, a estratosfera, onde os balões da Urban Sky geralmente voam a uma altitude de cerca de 60.000 pés (18.300 metros), está notavelmente vazia. Era uma vez a casa do avião supersônico Concorde, mas hoje, principalmente balões meteorológicos ocupam o ambiente de quase-espaço.
Outra vantagem dos balões da Urban Sky é o custo, diz ele. Embora a startup ainda não tenha definido um preço para os balões, sua meta é torná-los o mais baratos e fáceis de usar possível. Eles são pequenos e leves, alcançando o tamanho de uma garagem de dois carros quando totalmente inflados e carregando uma carga útil (que inclui um sensor, câmera, mini-computador e modems de rádio) que pesa no máximo 6 libras (2,7 quilogramas). Feitos de um material resistente e reaproveitável, eles podem ser lançados por um operador a partir dos fundos de uma caminhonete em menos de 10 minutos, de acordo com Leidich. Uma vez que eles pousem, os balões serão verificados para vazamentos, remendados se necessário e poderão voar novamente.
O Dr. Joshua Fisher, professor associado de ciência e política ambiental da Universidade Chapman, na Califórnia, que tem participado de pesquisas financiadas pela NASA envolvendo os balões da Urban Sky, acredita que eles “ocupam um ponto doce faltante de observação”.
“Eles podem nos dar monitoramento contínuo de alta resolução de incêndios florestais, são fáceis de deploy rapidamente em áreas remotas e vêm com a vantagem adicional de fornecer uma rede de comunicação para bombeiros no solo que geralmente estão em uma área remota com pouca comunicação”, diz ele ao CNN por e-mail.
Garantir a comunicação em tempo real é crucial. O Colorado Center of Excellence for Advanced Technology Aerial Firefighting, que visa aperfeiçoar as práticas de combate a incêndios em todo o estado, desenvolveu um aplicativo móvel que fornece dados aos primeiros responders, incluindo localizações em tempo real de bombeiros, aeronaves, perímetros de incêndio e raios. O desafio é manter uma conexão móvel, que muitas vezes falta em áreas remotas onde os incêndios florestais ocorrem. Ben Miller, diretor do centro, diz à CNN que balões poderiam fornecer uma solução de conectividade, acrescentando que está atualmente envolvido em um projeto com outra empresa de balões de alta altitude, a Aerostar, com sede em Dakota do Sul, que visa fornecer cobertura celular persistente a partir da estratosfera.
Visão geral
Com a mudança climática, os incêndios florestais estão se tornando maiores, mais intensos e mais frequentes. No Colorado, o clima aqueceu cerca de 2 graus Fahrenheit nos últimos 30 anos e os dez maiores incêndios da história do estado ocorreram desde 2002.
A dra. Riley Reid, gerente do programa de liderança de incêndios florestais da Urban Sky, espera que os balões ajudem não apenas os bombeiros com a detecção precoce, mas também os cientistas a entenderem a natureza dos incêndios florestais em geral, assim como o potencial uso de "queimas controladas" - a prática de acender intencionalmente um área de vegetação para manter a saúde da floresta e prevenir incêndios florestais descontrolados.
" A mudança climática está acontecendo, há clima mais quente e seco, estações de incêndio mais longas. A melhor maneira de enfrentar o problema é obter mais dados precisos", diz ela à CNN.
Mesmo após um incêndio, os balões podem fornecer dados essenciais sobre o impacto da queimada. Por exemplo, a Urban Sky já trabalhou com o Serviço Geológico dos EUA (USGS) para coletar dados sobre quanto da floresta foi queimado e identificar áreas propensas a deslizamentos de terra.
Nos próximos meses, a empresa planeja começar a comercializar os balões, com o apoio de uma subvenção do Programa FireSense da NASA. Ela quer criar um modelo para vender os balões diretamente e operá-los ela mesma enquanto vende dados como serviço.
"À medida que os incêndios florestais continuam a aumentar em frequência, intensidade, magnitude e duração, uma tecnologia como essa para gerenciar incêndios florestais não poderia vir em melhor hora", diz Fisher.
As fotos de alta resolução capturadas pelo balão na estratosfera podem fornecer informações valiosas sobre as condições climáticas ao redor do incêndio florestal, ajudando os bombeiros a prever seu comportamento e ajustar suas estratégias de acordo.
Os balões da Urban Sky são projetados para operar na estratosfera, uma região com condições climáticas relativamente estáveis, reduzindo o risco de falhas devido a condições climáticas extremas que poderiam afetar altitudes mais baixas.
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