Historie pozorování Země z vesmíru

„Válka je původcem všech věcí“ - byl často opakovaný výrok, který jako by potvrzovalo mnoho příkladů technického pokroku. Veliké finanční prostředky i duševní síly se vynakládaly a ještě vynakládají na stále dokonalejší válečné systémy, stroje a přístroje, a bylo by dobře, kdyby se nikdy nemusely opravdu použít. Určitě však díky vojenské technice dochází k mnoha změnám.  Vojenskostrategické úvahy byly směrodatné i pro vývoj kosmických letů. Dnes však před námi stojí jiné cíle, například mezinárodní vědecký výzkum vesmíru. Projevuje se i snaha využít jeho techniky pro blaho lidstva, pokusit se napravit škody napáchané egoizmem ve všech jeho projevech za desítky, ba někdy i stovky let. Začínáme lépe poznávat divy světa, jeho zranitelnost i rozmanité, vzájemně se ovlivňující a provázané vztahy mezi přírodou a člověkem: Kosmické lety skýtají možnost pozorovat Zemi, jak vypadá při pohledu z vesmíru, zjištěné poznatky jsou využívány v praxi..

Průzkum Země ze vzduchu začal krátce po vynálezu horkovzdušného balonu, když z něho v roce 1794 francouzský plukovník Jean M. J. Coutelle pozoroval bitvu u Fleurance. První snímky z výšky - svého rodného města Paříže - pořídil r. 1858 Nadar (vlastním jménem Gaspard Felix Tournachon), známý též jako karikaturista, z připoutaného balonu.

V roce 1910 provedl první vojenský letecký průzkum Francouz Marconnet na dvouplošníku v severní Africe. Brzy se tohoto postupu začalo všeobecně využívat v první světové válce a největší rozsah zaznamenal za druhé světové války. Souběžně se rozvíjela raketová technika, jež nejdále pokročila v Německu. V dobách studené války a nedůvěry mezi Západem a Východem se průzkumná technika dále zdokonalovala. Dne 12. září 1949 objevilo americké průzkumné letadlo v ovzduší stopy po výbuchu sovětské atomové bomby. Spojené státy americké, do té doby jediná atomová velmoc světa, na to reagovaly revizí své obranné politiky, zejména svého programu jaderných zbraní a vojenského letectva. Aby mohly lépe kontrolovat obrovské území tehdejšího Sovětského svazu, rozhodly v únoru 1955 vyrábět pozorovací družice Země. Jejich projekty byly k dispozici již od května 1946.

Výroba vojenských družic (pod kódovým označením „Corona“) začala za nejpřísnějšího utajení v březnu 1955; první družice úspěšně odstartovala 31. ledna 1961. Do května 1972, kdy byl tento program ukončen, bylo na oběžné dráhy kolem Země uvedeno více než sto družic vybavených kamerami s vysokou rozlišovací schopností. Družice po splnění úkolu shazovaly na zem exponované filmy, jež zachycovala letadla.

V roce 1957 vypustil tehdejší Sovětský svaz svou první družici, Sputnik 1. Počet kosmických letů spojených s pozorováním Země, jehož prospěšnost byla rozpoznána velmi rychle, začal od té doby prudce stoupat. V roce 1960 byla vypuštěna první americká meteorologická družice, roku 1972 následovala první civilní pokusná pozorovací družice Země ERS 1, jež měla zjistit stav globálních zásob přírodního bohatství a zaznamenat zásahy lidské činnosti a jejich účinky. Její vývoj spadal do doby, kdy poprvé vyšla „Zpráva Římského klubu o stavu lidstva“, jež upozornila na „meze růstu“ a neobnovitelné přírodní zdroje Země. Dnes, více než 35 let  po vypuštění této družice, má věda, administrativa i ekonomika k dispozici rozsáhlý soubor nástrojů, bez něhož se v oborech, kde je aplikován, již nelze obejít. Přesto však není jejich používání ještě docela samozřejmé.

Družicové snímky

Družicové snímky vyžadují zcela odlišný způsob uvažování. Mají v celkovém pohledu ukázat významné souvislosti pozemských jevů, jejich vzájemnou provázanost a závislost, účinek změn podmíněných přírodou i způsobených člověkem; a díky možnosti pořizovat snímky v pravidelných intervalech lze touto metodou zachytit i cyklické pochody a dynamické jevy i jejich vzájemné působení. Vliv dálkového průzkumu Země z kosmického prostoru na způsob uvažování je souhrnně znázorněn na obrázku. Při jeho posuzování je nutno vzít v úvahu prudký vzrůst zalidnění Země, jenž vyvíjí nesmírný tlak na všechny přírodní zdroje a s nímž jsou spojeny a doslova globálně propojeny všechny obory lidské činnosti, jako zemědělské využívání půdy, průmyslový rozvoj, spojová technika, vzdělání, hromadná doprava a přeprava.

Družicové snímky jsou k dispozici v nejrůznějších formách: analogové a digitální, jako nezpracovaná, prvotní, a jako zpracovaná (optimalizovaná) data či jako interpretované údaje, jako snímky ve viditelném světle, v blízkém, středním a termálním pásmu infračerveného záření, v pásmu radarových vln a v pásmu dlouhovlnných mikrovln, jakož i snímky s rozdílnou rozlišovací schopností (tj. velikostí měřené plochy na zemském povrchu, odpovídající jednomu obrazovému bodu digitálního snímku). Družicová data pro civilní použití jsou charakterizována prostorovým rozlišením v řádu 1 m až stovek metrů. Distribuce družicových dat probíhá prostřednictvím celosvětových odbytových sítí s národními kontaktními místy,  v ČR to je např. GISAT.

Pozorování Země z vesmíru mj. umožňuje:

Pozorování Země je podkladem pro rozhodování na lokální, regionální, národní, nadnárodní, kontinentální a globální úrovni v oblasti politiky, ekonomiky, péče o přírodní zdroje, ochrany životního prostředí, územního plánování a v mnoha dalších oborech. Poskytuje údaje pro simulační modelování, různá řešení a strategie, logistiku a nutná opatření. Umožňuje zachycovat výsledky všech akcí a uvádět je do rozhodovacího procesu, např. do předpovědi některých přírodních procesů. 

Kosmické lety představují technologii na vysoké úrovni. Mohou se stát, rozpoznáme-li to správně a budeme-li to požadovat, ještě lepší hnací silou hospodářství než zbrojení - protože slouží mírovým účelům a obecnému blahu lidstva. V odvozených aplikacích mohou svou užitečností a přednostmi nahradit základní průmyslová odvětví, která v klasických průmyslových zemích upadají, a zklidnit poměry ve světě. Kdyby se podařilo vynakládat na kosmické lety obrovské prostředky vydávané dříve na zbrojení, rozhodně by se už neříkalo, že „válka je původcem všech věcí“, nýbrž: „Kosmický výzkum je matkou veškerého pokroku“ - mocným podnětem další, jiné „globální proměny“. 

 


Další informace k problematice dálkového průzkumu Země (pro zájemce) naleznete v následujících publikacích a uvedených webových stránkách:

 

Copernicus (dříve GMES) - podrobnosti na webu

je evropský program pro monitorování životního prostředí a bezpečnosti, jehož cílem je poskytování včasných a přesných informací pro podporu rozhodování v této oblasti. Copernicus zajišťuje vlastní evropskou kapacitu pro pozorování Země.

Z historie GMES (Globální monitoring životního prostředí a bezpečnosti)

GMES - jednalo se o druhý základní pilíř vesmírné politiky Evropského společenství, vedle již existujícího evropského navigačního systému Galileo. Strategickým cílem GMES  bylo docílit harmonizace mezi roztříštěnými národními standardy v oblasti globálního monitoringu životního prostředí a bezpečnosti v rámci celé Evropské unie (EU).

Cílem projektu Copernicus/GMES je poskytovat na udržitelné bázi spolehlivé a aktuální služby spojené se záležitostmi životního prostředí, regionálního rozvoje a bezpečností na podporu potřeb tvůrců veřejných politik. V době, kdy má ovládání a patřičné použití informací geostrategický význam, potřebuje mít Evropa vhodnou a dostupnou kapacitu, která umožní nezávisle zhodnotit odezvy politik spolehlivým a včasným způsobem. GMES bude přispívat k naplňování závazků členských států EU v oblasti životního prostředí, regionálního rozvoje, zemědělství, rybářství, dopravy, vnějších vztahů, rozvojová pomoc a humanitární pomoc, veřejná zahraniční a bezpečnostní politika.

Organizačně byl GMES zajištěn kooperací dvou základních subjektů. Evropská Komise vytvářela základní koncepční strategii, definovat priority a požadavky, shromažďovat politická přání a požadavky uživatelů a zajišťovat dostupnost a spojitost služeb. Evropská kosmická agentura (ESA) bude podporovat a definovat technické specifikace vesmírných komponentů, implementovat vesmírné komponenty a koordinovat centra služeb napříč Evropou.

Konečnými uživately služeb poskytovaných v rámci GMES budou v první řadě instituce a organizace jak evropské tak národní úrovně, které budou využívat služby spojené se zajištěním monitoringu životního prostředí a bezpečnosti, tak jak jim to přísluší z hlediska legislativních kompetencí. Druhou úrovní služeb budou specificky orientované produkty reflektující potřeby regionálních a místních samosprávy, kdy jim GMES bude schopen dodat informace a data šité na míru.

GMES první služby

Pro první fázi při zavádění programu GMES do praxe Komise usoudila, že tři „rychlé služby“ budou nejlepší testovací platformou k pokročení k pilotní operační fázi. Tyto tři služby jsou: 

Cílem rychlé služby - krizová reakce je podpora celoevropských kapacit k rychlým reakcím v krizích a při záchranářských akcích spojených s přírodními i člověkem podmíněnými katastrofami. Cílem této služby je podpořit akční plán Evropské unie k zajištění kapacit rychlé reakce k pohotové reakci k vypořádání se s katastrofami (Rada EU, 31.01.2005), ustanovený po tragických událostech spojených s tsunami v Asii v prosinci 2004. V dlouhodobém horizontu bude tato služba garantovat, že Evropa může poskytnout adekvátní kapacity informačních systémů k podpoře včasného varování, naléhavé pomoci, humanitární pomoci  a pomoci při rekonstrukci kdekoliv a kdykoliv na světě.

V současné době se však bude služba primárně orientovat na zajištění, posilování a zvyšování kapacit nouzových reakcí na úrovni institucí na národní, evropské a mezinárodní úrovni. Toto vyžaduje takové nastavení mapovacího a informačního systému, který bude schopen včas a rychle dodávat data v momentě kdy nastane katastrofa. Zároveň se očekává tvorba databázových služeb shromažďujících mapy, prostorová  data a socioekonomická data z oblastí se zvýšeným rizikem. Integrace s navigačním systémem Galileo poskytne základnu pro využívání digitálních map zemského povrchu.  

V krátkodobém až střednědobém horizontu se nouzová rekce bude soustřeďovat na rizika a možné hrozby:

ESA spustila webový portál umožňující přehledný přístup k družicovým datovým produktům poskytovaným v rámci GMES. ESA tak pokročila o další krok v plnění svého programu GMES Space Component, jehož je poskytování družicových dat uživatelům součástí.  Nejdříve byly na portálu umístěny jen produkty z družic ESA Envisat a ERS (pouze jejich výčet a stručné popisy). V průběhu nadcházejících měsíců zde rovněž přibývaly i produkty odvozené z dat z více než 25 dalších družic jiných evropských i neevropských provozovatelů (Mise třetích stran).
Návštěvník může z nabízených produktů vybírat podle:
Kromě ESA se zavázaly přispět do datového portfolia pro GMES (GMES Data Access Portfolio) následující organizace: Italská kosmická agentura (ASI), Francouzská kosmická agentura (CNES), Kanadská kosmická agentura (CSA), Deimos Imaging, Německá kosmická agentura (DLR), DMC International Imaging (DMCII), e-GEOS, evropská organizace EUMETSAT, Eurimage, Euromap/GAF, European Space Imaging, ImageSat International, InfoTerra, MacDonald, Dettwiler and Associates (MDA), RapidEye, Spot Image a VITO. 

Zdroje pro další studium: