NASA এর GUARDIAN সিস্টেম সুনামি আঘাত করার আগে ধরতে পারে

সুনামি সতর্কতায় যে মিনিটগুলি গুরুত্বপূর্ণ

যখন একটি প্রধান সমুদ্র তলদেশের ভূকম্পন একটি সুনামি তৈরি করে, epicenter এর কাছাকাছি সম্প্রদায়গুলির জন্য সনাক্তকরণ এবং landfall এর মধ্যে উইন্ডো মাত্র পনের মিনিট হতে পারে। সতর্কতার প্রতিটি অতিরিক্ত মিনিট সরাসরি জীবন বাঁচানোর সাথে সম্পর্কিত - এমন লোকেরা যারা উঁচু স্থানে পৌঁছায়, যারা inundation zone থেকে বেরিয়ে যায়, যারা অন্যথায় মৃত্যু হয়ে যায়। NASA একটি এমন প্রযুক্তি বিকাশ করছে যা পারদর্শী ocean-floor sensor নেটওয়ার্ক ডেটা সংকলন ও প্রেরণ করতে পারে তার আগে tsunami এর atmospheric signature সনাক্ত করে যা উইন্ডোতে অর্থপূর্ণ মিনিট যোগ করতে পারে।

প্রযুক্তিটি GUARDIAN — GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network — নাম দিয়ে পরিচিত এবং এটি একটি নীতির উপর কাজ করে যা সম্প্রতি পর্যন্ত অসম্ভব মনে হতো। যখন একটি সুনামি মহাসাগর জুড়ে প্রচার করে, এটি এর উপরে atmosphere এ pressure waves তৈরি করে। এই atmospheric waves শুধুমাত্র অনুভূমিকভাবে নয় উপরের দিকেও প্রচার করে, ionosphere এ পৌঁছায় — উপরের atmosphere এর বিদ্যুৎ চার্জযুক্ত স্তর — যেখানে তারা electron density তে measurable disturbances তৈরি করে যা GPS সিগন্যাল প্রচারকে প্রভাবিত করে।

GUARDIAN অদৃশ্য Wave কীভাবে সনাক্ত করে

পৃথিবীতে navigation সক্ষম করে এমন GPS constellation, GUARDIAN concept এ, একটি accidental tsunami sensor হিসাবেও কাজ করে। পৃথিবীর প্রতিটি GPS receiver ক্রমাগত এমন সিগন্যাল গ্রহণ করে যা ionosphere এর মধ্য দিয়ে যায়। একটি tsunami-generated atmospheric pressure wave ionosphere কে সামান্য কিন্তু measurably বিকৃত করে, GPS signal propagation ডেটায় anomalies প্রবর্তন করে যা trained algorithms ionospheric variability এর background থেকে আলাদা করতে পারে।

কারণ GPS সিগন্যাল বিশ্বজুড়ে হাজার হাজার ground stations এবং বিলিয়ন consumer devices দ্বারা একযোগে গ্রহণ করা হয়, GUARDIAN system কোন dedicated hardware স্থাপন ছাড়াই একটি dense, globally distributed sensor network থেকে ionospheric disturbance ডেটা aggregate করতে পারে। Processing চ্যালেঞ্জ হল genuine tsunami signals কে ionospheric data এর substantial background noise থেকে আলাদা করা — একটি সমস্যা যা NASA researchers historical tsunami events এবং তাদের characteristic ionospheric signatures এ প্রশিক্ষিত machine learning models এর মাধ্যমে সমাধান করেছেন।

NASA দ্বারা এই সপ্তাহে প্রকাশিত একটি নতুন data visualization 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcanic eruption এবং associated tsunami কে একটি test case হিসাবে ব্যবহার করে GUARDIAN এর detection capability প্রদর্শন করে। visualization দেখায় কিভাবে সেই event থেকে atmospheric pressure wave atmosphere এর মধ্য দিয়ে উপরের দিকে প্রচার করেছিল এবং ionospheric disturbances তৈরি করেছিল যা নিচের ocean এ physical tsunami wave এর আগে ছড়িয়ে পড়েছিল।

অতিরিক্ত সতর্কতার মিনিট

Hunga Tonga event এ, GUARDIAN এর ionospheric detection NOAA দ্বারা পরিচালিত DART network এর seafloor pressure sensors এর তুলনায় প্রায় 10 থেকে 15 মিনিট এর অতিরিক্ত সতর্কতা সময় প্রদান করবে। Hawaii এবং US West Coast এর সম্প্রদায়গুলির জন্য, DART প্রাথমিক tsunami warning ডেটা প্রদান করে। Tsunami source এর কাছাকাছি সম্প্রদায়গুলির জন্য — Pacific island nations সহ — short propagation times এবং DART network density limitations মানে যেকোনো অতিরিক্ত সতর্কতা বিশেষভাবে মূল্যবান।

অতিরিক্ত সতর্কতা সময় wave propagation এর physics থেকে আসে: tsunami source থেকে acoustic এবং atmospheric pressure waves atmosphere এ sound এর গতিতে ভ্রমণ করে, যা ocean এ tsunami wave এর গতি থেকে দ্রুত। GUARDIAN atmospheric signature কে ধরে, যা race করে, rather than শারীরিক wave এর জন্য seafloor pressure sensor এ পৌঁছানোর অপেক্ষা করার।

NASA বর্তমানে NOAA এর সাথে কাজ করছে, যা official US tsunami warning system পরিচালনা করে, integration protocols এর উপর যা GUARDIAN ডেটা কে operational warning alerts এ অন্তর্ভুক্ত করবে। দুটি agencies একটি joint working group প্রতিষ্ঠা করেছেন যা মূল্যায়ন করছেন কিভাবে GUARDIAN detections কে warning decision process এ traditional seafloor sensor ডেটার সাথে weighted হওয়া উচিত।

Sensing Capability সম্প্রসারণ

Ionospheric sensing এর নীতি যা GUARDIAN tsunami detection এ প্রয়োগ করে, অন্যান্য geophysical hazard domains এ সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে। Volcanic eruptions, large explosions, এবং major earthquakes সবই atmospheric pressure waves তৈরি করে যাদের characteristic ionospheric signatures আছে। একই global GPS infrastructure যা GUARDIAN এর tsunami detection সক্ষম করে, সেই অন্যান্য hazards এ appropriate algorithm development এর সাথে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

NASA এছাড়াও অন্বেষণ করছে কিভাবে GPS-based ionospheric sensing এর sensitivity dedicated GPS reference stations এর একটি network deploy করে বৃদ্ধি করা যেতে পারে regions এ যা বর্তমানে existing ground receiver network এর sensor density দ্বারা underserved। Pacific island region, যেখানে অনেক at-risk communities অবস্থিত, continental US এবং Europe এর তুলনায় relatively sparse GPS ground station coverage আছে, area এ ionospheric monitoring এর resolution সীমাবদ্ধ করে যেখানে greatest tsunami risk আছে।

GUARDIAN team তাদের detection methodology publish করেছেন এবং underlying software tools কে international scientific community এর কাছে উপলব্ধ করছেন, parallel development efforts enable করার লক্ষ্য সহ countries এ যাদের independent space programs এবং GPS ground networks আছে। Japan, যার কাছে world's densest GPS ground station network আছে এবং world's most severe tsunami risk এর কিছু সম্মুখীন হয়, ইতিমধ্যে তার own national research programs এর মাধ্যমে GUARDIAN এর methodology evaluate করছে।

বিস্তৃত NASA Disaster Monitoring Mission এর অংশ

GUARDIAN একাধিক NASA programs এর মধ্যে একটির প্রতিনিধিত্ব করে যা terrestrial disaster monitoring এবং warning applications এর জন্য existing space infrastructure leverage করে। NASA এর ARIA program synthetic aperture radar satellite ডেটা ব্যবহার করে near-real-time এ earthquake damage map করে, যখন GRACE-FO satellite mission groundwater depletion monitor করে এবং drought early warning applications এ প্রয়োগ করা হয়েছে। এই programs জুড়ে common thread হল space-based scientific infrastructure এর repurposing practical societal benefit এর জন্য — একটি mandate যা NASA ক্রমবর্ধমানভাবে তার mission এর core part হিসাবে basic science এবং human exploration সাথে জোর দিয়েছে।

এই নিবন্ধ NASA এর reporting এর উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।