Une image de la ville de Chicago la nuit prise par l'équipage à bord de la Station spatiale internationale. Les scientifiques ont utilisé des images comme celle-ci dans des études démontrant les effets de la lumière artificielle sur la faune urbaine et des recherches sur la proximité des espaces verts urbains avec les zones résidentielles. Crédit :Unité Sciences de la Terre et Télédétection, Centre spatial Johnson de la NASA
L'éclairage artificiel la nuit affecte le comportement de la faune urbaine, selon une étude récente publiée dans Rapports scientifiques sur la nature , qui a examiné les animaux en laboratoire et sur le terrain. Les chercheurs ont cartographié les niveaux de lumière dans la ville de Chicago à l'aide d'images de la Terre accessibles au public prises par des astronautes de la Station spatiale internationale.
L'étude n'est qu'un exemple de la grande variété de recherches scientifiques basées sur des images prises par des membres d'équipage depuis l'espace à l'aide de l'installation Crew Earth Observations (CEO). D'autres recherches récentes ont utilisé ces images pour montrer que les espaces verts urbains, qui contribuent au bien-être humain, sont rarement à proximité de l'endroit où vivent les gens. Une autre étude s'est appuyée sur des images de PDG pour créer des cartes de population, un outil important pour l'urbanisme, l'allocation des ressources et la prévention et la réponse aux catastrophes.
"La photographie des astronautes depuis la station spatiale fournit des perspectives régionales et mondiales des surfaces terrestres et de ce qui change sur ces surfaces terrestres, " dit Guillaume Stefanov, directeur de l'Exploration Science Office de la NASA au Johnson Space Center et chercheur principal du PDG. "Les images permettent de regarder une zone beaucoup plus large, et ces processus et relations régionaux deviennent souvent beaucoup plus évidents lorsqu'ils sont vus sous cet angle. Cela vous permet de voir l'ensemble de l'image au-delà de la belle vue que vous avez sur le terrain."
La plupart des satellites en orbite collectent des données au même endroit et à peu près à la même heure de la journée pour des intervalles de temps définis. L'orbite équatoriale inclinée de la station spatiale emmène ses caméras sur différentes parties de la planète à différents moments, et la station revisite les sites à intervalles variables, permettant de collecter des images de nombreuses zones à différentes heures du jour et de la nuit.
L'image de la collection Gateway to Astronaut Photography of Earth montre l'œil de l'ouragan Michael de 2018. Ces images contribuent à la préparation et à la planification des efforts d'intervention en cas de catastrophe. Crédit :Unité des sciences de la Terre et de la télédétection, Centre spatial Johnson de la NASA
"Cela ouvre des possibilités d'enquêter sur de nombreux processus, ", a déclaré Stefanov. "Les chercheurs peuvent comparer les zones les unes aux autres et voir des changements à une échelle plus large que vous ne remarquerez peut-être pas à une échelle spatiale plus petite et à un intervalle de temps fixe. Des choses telles que la façon dont les modèles d'éclairage urbain changent au fil du temps, ou le suivi de la reprise d'électricité suite à un orage majeur, comme représenté par l'éclairage."
Les images du PDG soutiennent actuellement un certain nombre d'études d'éclairage nocturne urbain, surveillance des glaciers et des volcans, et des études des processus atmosphériques tels que la fréquence des éclairs. Les images sont également utilisées dans les études écologiques, dont un projet collaboratif appelé Aviation Migration Aerial Surface Space (AMASS), qui suit les routes de migration des oiseaux et les effets des changements survenant le long de ces routes.
La photographie d'astronaute prend également en charge la réponse aux catastrophes de la NASA, un programme qui travaille avec un certain nombre de centres de la NASA pour collecter des données avant, pendant et après une catastrophe. « L'installation du PDG est toujours le cheval de bataille pour la collecte de données sur la station spatiale pour répondre aux catastrophes, " Stefanov a déclaré. " Les images peuvent montrer la structure des ouragans et des tempêtes tropicales avant l'atterrissage, et les images post-tempête des zones touchées révèlent l'étendue des inondations et des dommages. les images peuvent identifier l'emplacement et l'étendue du panache de fumée.
En outre, La NASA fournit des images au système de distribution de données sur les risques de l'US Geological Survey, qui donne accès à des images de télédétection et à d'autres données dès qu'elles deviennent disponibles lors d'une intervention en cas de catastrophe. Intérieurement, les images soutiennent la formation des candidats astronautes de la NASA.
Le plateau tibétain montrant le lac Gozha et les glaciers de montagne, depuis la Station spatiale internationale, montre comment les photographies d'astronautes fournissent des images reconnaissables. Cela les rend accessibles pour un large éventail d'applications sans que les utilisateurs aient besoin d'une expertise en télédétection. Crédit :Unité des sciences de la Terre et de la télédétection, Centre spatial Johnson de la NASA
Outre le soutien à la recherche scientifique, les images de la station spatiale apparaissent souvent dans les films, productions YouTube, et la publicité, et contribuer aux usages pédagogiques, y compris les projets scientifiques scolaires.
Un avantage des photographies, prises avec des appareils photo numériques portables, est leur similitude avec ces personnes qui pourraient sortir un hublot d'avion, Stefanov fait remarquer. "Vous pouvez regarder une image et saisir à peu près ce que vous voyez sans explication, par opposition à, dire, une image hyperspectrale en fausses couleurs. Vous n'avez pas besoin d'être un expert en télédétection pour comprendre les données. C'est très puissant, particulièrement du côté de l'éducation."
Les images du PDG sont gratuites pour le public. Users can access the database at any time at Gateway to Astronaut Photography of Earth. A query page offers several ways to investigate existing data, and researchers and educators can request new imagery as well.
NASA's Earth Science and Remote Sensing Unit (ESRS) at Johnson Space Center works to enhance the scientific usefulness of astronaut photography from the space station, adding geo-referencing to disaster response images to help users incorporate data into response activities, par exemple. NASA is also developing machine-learning applications to classify features in the images automatically.
The agency has collected photographs of Earth from space since the early Mercury missions beginning in 1961, Stefanov adds. "This is a pretty incredible data set."
