En bild av staden Chicago på natten tagen av besättningen ombord på den internationella rymdstationen. Forskare har använt bilder som denna i studier som visar effekterna av artificiellt ljus på urbana djurliv och forskning om närheten till urbana grönområden till bostadsområden. Kredit:Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center
Konstgjord belysning på natten påverkar beteendet hos vilda djur i städerna, enligt en ny studie publicerad i Naturvetenskapliga rapporter , som undersökte djur i laboratoriet och på fältet. Forskarna kartlade ljusnivåer i staden Chicago med hjälp av allmänt tillgängliga bilder av jorden tagna av astronauter från den internationella rymdstationen.
Studien är bara ett exempel på det stora utbudet av vetenskaplig forskning baserad på bilder tagna av besättningsmedlemmar från rymden med hjälp av Crew Earth Observations (CEO)-anläggningen. Annan nyare forskning använde dessa bilder för att visa att urbana grönområden, som bidrar till människors välbefinnande, är sällan i närheten av där människor bor. En annan studie förlitade sig på VD-bilder för att skapa befolkningskartor, ett viktigt verktyg för stadsplanering, resursallokering och katastrofförebyggande och -insatser.
"Astronautfotografering från rymdstationen ger regionala och globala perspektiv på landytor och vad som förändras på dessa landytor, sade William Stefanov, chef för NASA:s Exploration Science Office vid Johnson Space Center och huvudutredare för VD. "Bilderna tillåter en titt på ett mycket bredare område, och de regionala processerna och relationerna blir ofta mycket mer uppenbara när de ses ur det perspektivet. Det låter dig se hela bilden bortom den fina utsikten du har på marken."
De flesta satelliter i omloppsbana samlar in data på samma plats och ungefär samma tid på dygnet under fastställda tidsintervall. Rymdstationens lutande ekvatorialbana tar sina kameror över olika delar av planeten vid olika tidpunkter, och stationen återbesöker platser med varierande intervall, gör det möjligt att samla in bilder från många områden vid olika tider på dygnet och natten.
Bild från samlingen Gateway to Astronaut Photography of Earth visar blickarna från 2018 års orkan Michael. Sådana bilder bidrar till förberedelser och planering för katastrofinsatser. Kredit:Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center
"Det öppnar upp möjligheter att undersöka många processer, ", sa Stefanov. "Forskare kan jämföra områden med varandra och se förändringar i en bredare skala som du kanske inte märker på en mindre rumslig skala och fast tidsintervall. Saker som hur urbana ljusmönster förändras över tiden, eller spåra återhämtningen av ström efter en stor storm, som representeras av belysning."
VD-bilder stöder för närvarande ett antal studier av urban nattbelysning, glaciär- och vulkanövervakning, och studier av atmosfäriska processer som frekvensen av blixtar. Bilderna används också i ekologiska studier, inklusive ett samarbetsprojekt kallat Aviation Migration Aerial Surface Space (AMASS), som spårar fågelvandringsvägar och effekterna av förändringar som sker längs dessa rutter.
Astronautfotografering stöder också NASA Disaster Response, ett program som samarbetar med ett antal NASA-centra för att samla in data innan, under och efter en katastrof. "VD-anläggningen är fortfarande arbetshästen för datainsamling på rymdstationen för att svara på katastrofer, ", sa Stefanov. "Bilder kan visa strukturen hos orkaner och tropiska stormar innan landning, och bilder efter storm av drabbade områden avslöjar omfattningen av översvämningar och skador." För skogsbränder, bilderna kan identifiera rökplymens plats och omfattning.
Dessutom, NASA levererar bilder till US Geological Survey's Hazards Data Distribution System, som ger tillgång till fjärravlästa bilder och annan data när de blir tillgängliga under en katastrofinsats. Internt, bilder stöder utbildning för NASA-astronautkandidater.
Den tibetanska platån som visar Gozha Lake och bergsglaciärer, tagen från den internationella rymdstationen, visar hur astronautfotografier ger igenkännbara bilder. Det gör dem tillgängliga för ett brett spektrum av applikationer utan att användare behöver expertis inom fjärranalys. Kredit:Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center
Förutom att stödja vetenskaplig forskning, bilder från rymdstationen dyker ofta upp i filmer, YouTube-produktioner, och reklam, och bidra till pedagogisk användning, inklusive skolvetenskapliga projekt.
En fördel med fotografierna, tagna med handhållna digitalkameror, är deras likhet med de människor som kan ta ut ett flygplansfönster, Stefanov påpekar. "Du kan titta på en bild och ganska mycket förstå vad du ser utan en förklaring, i motsats till, säga, en hyperspektral bild i falsk färg. Du behöver inte vara en fjärranalysexpert för att förstå data. Det är väldigt kraftfullt, särskilt på utbildningssidan."
VD-bilder är gratis för allmänheten. Användare kan komma åt databasen när som helst på Gateway to Astronaut Photography of Earth. En frågesida erbjuder flera sätt att undersöka befintlig data, och forskare och utbildare kan också begära nya bilder.
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, till exempel. 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."
