Zimi najveću opasnost u planinama predstavljaju lavine. Praćenje lavina je stoga od ključne važnosti za osiguranje bezbednosti ljudi i infrastrukture. Istraživači sa Fraunhofer instituta za fiziku visokih frekvencija i radarske tehnike FHR otvaraju novi teren u otkrivanju lavina.
Pasivni radar — koji koristi signale novih Starlink i One-Veb satelitskih mega-sazvežđa — omogućava im da otkriju da li su lavine zaista pokrenute nakon kontrolisanih detonacija, čak i u udaljenim regionima bez zemaljske infrastrukture. U studiji izvodljivosti, istraživači su dokazali da su satelitske mega-sazvežđa pogodne za otkrivanje lavina.
Svake zime rizik od lavina u planinama raste kako se povećava količina snega. Jedna od zaštitnih mera za smanjenje rizika po ljude i infrastrukturu je izvođenje kontrolisanih, veštačkih detonacija. Ove detonacije izazivaju oslobađanje ogromnih masa snega, koje se spuštaju u dolinu duž unapred određenog puta. Ali ostaje pitanje: da li je lavina zaista pokrenuta kako je planirano? Neophodno je potvrditi ovaj faktor.
Da bi se to uradilo, pogođeno područje mora biti ciljano praćeno — bez obzira na vidljivost i preovlađujuće vremenske uslove. Ovaj zadatak se trenutno obavlja pomoću mehaničkih žica koje se pokidaju kada se lavina pokrene, ili pomoću helikoptera koji nadgledaju područje tokom detonacije.
Mnogi slučajevi uključuju i upotrebu radarskih tehnologija koje omogućavaju kontinuirano daljinsko praćenje u svim vremenskim uslovima. Međutim, sva ova rešenja predstavljaju velike nedostatke: mehaničke žice, na primer, moraju da se ponovo zategnu nakon svake lavine, što može dovesti u opasnost tehničare, dok helikopteri mogu da lete samo u dobrim vremenskim uslovima, a aktivne radarske tehnologije zahtevaju dozvole za prenos.
Ovde bi pasivni radar mogao biti pogodna alternativa za praćenje lavina. Za razliku od konvencionalnog aktivnog radara, pasivni radar je tehnologija za pozicioniranje koja ne emituje elektromagnetnu energiju već koristi radio ili mobilne komunikacione signale. Štaviše, ne emituje radarske zrake koje se odbijaju od objekta, a zatim se odbijaju nazad do prijemnika. Umesto toga, koristi grede koje su već prisutne.
Pasivni radar nije samo isplativ, štedi energiju i jednostavan za instalaciju — još jedna prednost je što se njime može upravljati i bez dozvole za prenos. „Pošto pasivni radar ne zahteva antenu za odašiljanje i potrebno mu je manje komponenti, jeftiniji je i lakši za puštanje u rad. Lako se može postaviti bez licence“, kaže dr Dijego Kristalini, vođa grupe u Fraunhofer FHR.
Problem je, međutim, što radio signali obično nisu dostupni u udaljenim planinskim regionima. To znači da dr Kristalini i njegov tim moraju da se oslanjaju na signale sa satelitskih mega-sazvežđa OneVeb ili Starlink sa fiksnim satelitskim uslugama (FSS), koje su dostupne širom sveta. Ove satelitske mreže su namenjene da obezbede širokopojasnu pokrivenost bilo gde na Zemlji.
U studiji izvodljivosti koju je naručio ESA-ESTEC (Evropski centar za istraživanje svemira i tehnologije), istraživači istražuju da li su Starlink i OneVeb pogodni za otkrivanje lavine i, tačnije, da li su zaista sposobni da otkriju i potvrde lavinu nakon detonacije.
„Satelitske veze se uvek koriste kada su zemaljske mreže nedostupne, preopterećene ili poremećene. Kao i OneVeb, Starlink je LEO (niska orbita Zemlje) satelitski servis. To znači da veliki broj satelita kruži oko Zemlje u niskoj orbiti. Ova blizina je povoljan u smislu kašnjenja, jer je udaljenost od zemlje do satelita i nazad samo nekoliko stotina kilometara“, objašnjava dr. Cristallini.
Veliki broj Starlink satelita omogućava kontinuirane radarske slike Zemljine površine: Čim satelit nestane na horizontu, pojavljuje se novi, stvarajući dvodimenzionalne slike područja koje je lako interpretirati. „Ovde govorimo o SAR-u (radar sa sintetičkim otvorom), koji omogućava snimanje slika udaljenih planinskih regiona koje daleko prevazilaze detekciju.“
Satelitske mega-sazvežđa su stalno dostupne kao izvor signala. Elektromagnetni signali se šalju u planinske regione iz različitih uglova, čineći vidljivim oblasti koje bi inače bile zamagljene kada se koristi samo jedan predajnik.
Koristeći topografske podatke planine, dr Kristalini i njegov tim razvili su okruženje za simulaciju koje im je omogućilo da simuliraju lavine i analiziraju da li se one mogu detektovati pomoću Starlink signala.
Da bi u praksi testirali obećavajuće rezultate simulacije, istraživači su takođe koristili svoj pasivni radarski sistem za otkrivanje malih i kontrolisanih klizišta u bivšem rudniku bazalta na Rajni u blizini nemačkog grada Remagena. Ova klizišta nastaju kada bager sipa svoj teret u rupu koja još uvek zjapi.
„I simulacije i praktični test su pokazali da je pasivni radar sa signalima sa satelitskih mega-sazvežđa pogodan za otkrivanje i potvrđivanje lavina“, rezimira dr Kristalini.
