17 種意想不到的方式：太空讓世界更美好

1 .氣象傳感器：預(yù)知風(fēng)暴路徑與強(qiáng)度

2011年，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國國家航空航天局（NASA）發(fā)射極地軌道氣象衛(wèi)星Suomi NPP。通過衛(wèi)星搭載的可見光紅外成像輻射儀（VIIRS）和跨軌跡紅外探測(cè)器（CrIS），可以更好地預(yù)測(cè)風(fēng)暴的強(qiáng)度和路徑，如2012年的颶風(fēng)“桑迪”。

VIIRS掃描輻射儀可在弱光下收集紅外圖像和可見光圖像。通過分析這些圖像，研究人員可以進(jìn)一步測(cè)量云頂?shù)臏囟?，預(yù)估云層產(chǎn)生的降水量，研究云層結(jié)構(gòu)和云中冰微?；蛩⒘?。同時(shí)，將這些信息與CrIS探測(cè)器獲得的三維溫度、壓力和水分特征進(jìn)行對(duì)比，可以預(yù)測(cè)龍卷風(fēng)、颶風(fēng)和暴風(fēng)雪的位置與強(qiáng)度。

2. SPOT和Globalstar：響應(yīng)全球SOS信號(hào)

2017年初，康納·加拉格爾只身一人在科羅拉多州的岡尼森縣徒步，到達(dá)海拔3300m處時(shí)，他發(fā)現(xiàn)自己體溫過低，通過SPOT Gen3通信器發(fā)送緊急求救信息，通過全球星（Globalstar）衛(wèi)星通信星座將該消息傳達(dá)到西埃爾克山救援隊(duì)。在救援隊(duì)的幫助下，加拉格爾得以平安回家。

SPOT公司成立于2007年，是全球星公司的子公司。目前，該公司已在89個(gè)國家啟動(dòng)了超過5251次救援工作，響應(yīng)各類戶外運(yùn)動(dòng)（遠(yuǎn)足、釣魚、滑雪、摩托車、劃船和打獵）人員的緊急求救。

3. Aireon：提供全球飛機(jī)跟蹤的工具

2014年，載有239名乘客的馬航MH370航班失聯(lián)。在此之前，Aireon公司已經(jīng)開始研發(fā)天基傳感器，以實(shí)現(xiàn)全球飛機(jī)監(jiān)視。Aireon是美國銥星公司、加拿大導(dǎo)航服務(wù)公司、意大利ENAV公司、愛爾蘭航空管理局、丹麥航空導(dǎo)航服務(wù)公司組建的合資公司。

MH370的悲劇促使全球緊迫地尋求解決方案。聯(lián)合國國際民用航空組織采用一項(xiàng)新規(guī)則，要求從2018年11月起，國際航線的民航飛機(jī)應(yīng)至少每15min發(fā)出一次報(bào)告自己所處位置的信號(hào)。

2017年6月，美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）成功發(fā)射了美國銥星通信公司下一代全球衛(wèi)星計(jì)劃的第二批10顆衛(wèi)星，衛(wèi)星上搭載了Aireon的天基ADS-B接收器。此前于1月發(fā)射的10顆第二代銥星上也搭載了Aireon的ADS-B接收器，其中8個(gè)已經(jīng)激活并接收了超過10億條飛機(jī)位置信息，可在超出地面雷達(dá)覆蓋范圍的海洋或極地對(duì)飛機(jī)進(jìn)行監(jiān)視。Aireon公司首席執(zhí)行官唐·托馬在最近的新聞發(fā)布會(huì)上說：“布局的衛(wèi)星越多，我們就可以在全球范圍內(nèi)建立越有效的網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

4. 非營利機(jī)構(gòu)：利用衛(wèi)星圖像保護(hù)河豚

雨季時(shí)節(jié)，在巴西阿拉瓜亞河中部和其支流中，阿拉瓜亞河豚在被淹沒的樹根中尋找食物。8月雨季結(jié)束后，河豚靠腹部在水塘中爬行覓食。但如今，由于人們利用河水發(fā)電，抽水灌溉田地，越來越多的河豚無法跨越水塘間的旱地，只能在淺水池中滯留。

2016年8月，巴西非營利機(jī)構(gòu)阿拉瓜亞研究所使用Planet衛(wèi)星每天拍攝的地球圖像和無人機(jī)來監(jiān)測(cè)淺層河流，尋找瀕危河豚并將其轉(zhuǎn)移到更深的水域。行星公司（Planet）發(fā)言人雷切爾·霍爾姆斯說道，隨著旱季再次來臨，阿拉瓜亞研究所準(zhǔn)備再次使用衛(wèi)星圖像來拯救瀕危河豚。

該研究所還通過Planet衛(wèi)星圖像來偵測(cè)Cant?o公園周邊的非法砍伐森林活動(dòng)和無證施工行為，并對(duì)公園巨型水獺的棲息地進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5. Outernet：通過廣播共享網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容

外聯(lián)網(wǎng)公司（Outernet）試圖通過獨(dú)特的方式彌合數(shù)字鴻溝。它采取的方式不是等待寬帶服務(wù)在發(fā)展中國家普及，而是通過國際移動(dòng)衛(wèi)星公司（Inmarsat）在地球靜止軌道上的L頻段通信衛(wèi)星向全球廣播信息，為觀眾提供地方和國家新聞、氣象圖、緊急情況警報(bào)、電子書、播客，以及如何通過接收機(jī)訪問Outernet廣播的說明。

Outernet公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官賽義德·卡里姆在YouTube視頻中解釋說：“我們從網(wǎng)絡(luò)上收集內(nèi)容，并向無法上網(wǎng)的用戶播送。”例如，技術(shù)人員與非營利組織合作，在馬拉維國家圖書館服務(wù)中心和非洲東南部國家的學(xué)校安裝了Outernet衛(wèi)星接收器。

6. Emergency.lu：恢復(fù)災(zāi)難造成的通信中斷

2015年尼泊爾地震摧毀了該國的大部分地面通信基礎(chǔ)設(shè)施，Emergency.lu提供設(shè)備，幫助救援人員通過歐洲通信衛(wèi)星公司（SES）網(wǎng)絡(luò)重新建立互聯(lián)網(wǎng)和蜂窩電話通信。

2010年海地地震的教訓(xùn)告訴人們，需要快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害造成的通信中斷。由此，盧森堡政府與SES TechCom公司、Hitec公司和盧森堡空中救援組織（Luxembourg Air Rescue）合作建立了Emergency.lu平臺(tái)。在2015年強(qiáng)颶風(fēng)“帕姆”襲擊瓦努阿圖，2013年臺(tái)風(fēng)“海燕”摧毀菲律賓時(shí)，Emergency.lu均為當(dāng)?shù)鼗謴?fù)通信提供了幫助。Emergency.lu免費(fèi)向?yàn)?zāi)區(qū)提供衛(wèi)星地面終端以及通信協(xié)調(diào)服務(wù)，已被聯(lián)合國和歐盟納入災(zāi)害管理計(jì)劃。

7. Garmin與銥星：為徒步者和海員提供生命線

一群美國徒步者在印度尼西亞巴布亞偏遠(yuǎn)地區(qū)的卡茲登茲峰登山時(shí)遭遇了部落戰(zhàn)爭(zhēng)，他們無法原路返回。但徒步者們攜帶的Garmin inReach設(shè)備可提供雙向消息傳遞，并通過銥星提供導(dǎo)航。在此設(shè)備的幫助下，他們找到了一條替代路線并得到許可穿越了一座私人金礦。后來，他們將這次冒險(xiǎn)分享在YouTube上。

另一個(gè)案例來自意大利帆船選手米歇爾·贊貝利，他參加了單獨(dú)橫渡大西洋競(jìng)賽，帆船航行時(shí)遇見了8至9級(jí)逆風(fēng)。在距離紐芬蘭東南約630 km處，他撞上物體導(dǎo)致帆船龍骨破裂，海水沒入船內(nèi)。贊貝利激活了inReach設(shè)備的 SOS功能，很快與GEOS國際應(yīng)急協(xié)調(diào)中心、哈利法克斯聯(lián)合救援協(xié)調(diào)中心取得了聯(lián)系。隨后，對(duì)方派加拿大皇家空軍CC-130飛機(jī)和CH-149直升機(jī)進(jìn)行了救援。

8. AsiaSat：讓醫(yī)生和醫(yī)院觸手可及

2017年1月，在新加坡參加會(huì)議的醫(yī)生們觀看了香港醫(yī)院的心臟病專家組進(jìn)行心臟外科手術(shù)。這是在香港醫(yī)院的衛(wèi)星上行服務(wù)設(shè)備和亞洲衛(wèi)星公司（AsiaSat）提供高清傳輸?shù)那闆r下進(jìn)行的。

AsiaSat公司有6顆衛(wèi)星，提供廣播、通信、寬帶和移動(dòng)業(yè)務(wù)。同時(shí)，遠(yuǎn)程醫(yī)療也是其重要應(yīng)用，連接農(nóng)村社區(qū)與遠(yuǎn)距離的醫(yī)院和醫(yī)療診所。發(fā)言人溫妮·龐通過電子郵件表示：“通過遠(yuǎn)程醫(yī)療，AsiaSat公司正在幫助醫(yī)療界分享知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)可使醫(yī)生與患者進(jìn)行視頻會(huì)議，傳輸數(shù)字文件?！?/p>

9. Orbital Insight：幫助世界銀行認(rèn)定貧困地區(qū)

挨家挨戶調(diào)查是確定貧困社區(qū)最有效的方法，但這種方法成本高昂。而且在許多經(jīng)濟(jì)最困難的地區(qū)進(jìn)行這類調(diào)查是危險(xiǎn)的，因此很少進(jìn)行。Orbital Insight公司與世界銀行合作，開發(fā)和測(cè)試深度學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)，通過使用衛(wèi)星圖像觀察耕地面積、道路車輛和在建房屋的變化，來評(píng)估經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀。

Orbital Insight創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官詹姆斯·克勞福德表示，2015年公司對(duì)斯里蘭卡進(jìn)行的測(cè)試研究表明，該地區(qū)的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)和可用的貧困數(shù)據(jù)之間存在強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。2017年，公司將注意力轉(zhuǎn)向墨西哥。6月29日在舊金山舉行的新空間會(huì)議上，克勞福德指出，衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)不會(huì)取代原有的調(diào)查，但可能會(huì)為政府和世界銀行的調(diào)查提供“更加有效的方法”。

10. Inmarsat：為海員和援助組織提供通信生命線

26年來，移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)提供商Inmarsat通過Inmarsat C系統(tǒng)提供雙向通信和緊急信息，為超過10萬艘海上船只提供安全服務(wù)。海員們使用集成了GPS的Inmarsat C系統(tǒng)發(fā)出遇險(xiǎn)警報(bào)，包括船只位置、航向和速度等。Inmarsat將警報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給世界各地的海上救援協(xié)調(diào)中心。

此外，Inmarsat與無國界電信傳播組織（TSF）合作，為70多個(gè)國家提供電信設(shè)備和服務(wù)。TSF是法國非營利組織，專門從事建立應(yīng)急通信服務(wù)。

11. 更可靠的氣象數(shù)據(jù)：增加對(duì)風(fēng)能和太陽能的需求

Spire Global是一家通過衛(wèi)星上的無線電遮星傳感器提供大氣溫度和濕度數(shù)據(jù)的公司。全球模型驗(yàn)證總監(jiān)亞力山大·桑迪·麥克唐納德認(rèn)為，在從煤礦和天然氣工廠購買能源之前，電力公司往往通過氣象預(yù)測(cè)來確定可能獲得的風(fēng)能和太陽能。隨著氣象預(yù)測(cè)改善，風(fēng)能和太陽能的使用將會(huì)增加。

麥克唐納德曾擔(dān)任NOAA地球系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室主管，他表示，Spire Global公司的目標(biāo)是收集10萬條大氣溫度和濕度的日常數(shù)據(jù)，這是對(duì)云和風(fēng)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速預(yù)測(cè)的關(guān)鍵，也會(huì)使電力公司更加信任氣象預(yù)測(cè)。舉個(gè)例子，如果某電力公司一天需要3000MWh的能源。根據(jù)氣象預(yù)測(cè)，風(fēng)能和太陽能只能提供622MWh。為以防萬一，該公司很可能會(huì)從煤礦和天然氣工廠購買1600MWh的能源。麥克唐納德補(bǔ)充道：“更加可靠的預(yù)測(cè)可以幫助電力公司減少對(duì)化石燃料的依賴，增加對(duì)風(fēng)能和太陽能資源的需求?！?/p>

12. NOAA衛(wèi)星：發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)信號(hào)

全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)SARSAT是依靠衛(wèi)星監(jiān)測(cè)應(yīng)急無線電信標(biāo)的國際人道主義解決方案。通過該系統(tǒng)，NOAA在2016年救援了307人，2017年上半年救援了131人。

NOAA、美國空軍、美國海岸警衛(wèi)隊(duì)和NASA都在SARSAT系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。通過NOAA極地軌道和對(duì)地靜止衛(wèi)星，SARSAT系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和定位陸地、海上或空中人員激活的應(yīng)急信號(hào)。收到遇險(xiǎn)信號(hào)后，信息中繼到位于馬里蘭州休特蘭市的SARSAT任務(wù)控制中心，隨后傳送給空軍或海岸警衛(wèi)隊(duì)進(jìn)行救援。NOAA還發(fā)現(xiàn)了40多個(gè)境外遇險(xiǎn)信號(hào)，并發(fā)送給相應(yīng)的救援協(xié)調(diào)中心。

13. ViaSat：利用高分辨率圖像分清敵我

在戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧的干擾下，指揮官和部隊(duì)有時(shí)很難區(qū)分?jǐn)澄?。衛(wèi)訊公司（ViaSat）通過衛(wèi)星將高清流媒體視頻傳輸?shù)綉?zhàn)區(qū)的車輛、船舶和飛機(jī)，幫助美國軍隊(duì)解決這一難題。

衛(wèi)訊公司政府系統(tǒng)分部的高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理肯·彼得曼舉例說明：“敵軍挾持人質(zhì)從建筑物中移動(dòng)到公共汽車上，前往現(xiàn)場(chǎng)的美軍在直升機(jī)大屏幕上可以實(shí)時(shí)看到由無人機(jī)或機(jī)載相機(jī)拍攝的高分辨率圖像。”他補(bǔ)充道，衛(wèi)訊公司為超過300個(gè)美國政府平臺(tái)提供高清流媒體視頻。

14. Intelsat：幫助美國紅十字會(huì)獲取寬帶網(wǎng)絡(luò)

2016年10月，颶風(fēng)“馬修”席卷海地西南部，造成了500多人死亡，破壞了成千上萬個(gè)家庭。美國紅十字會(huì)提供臨時(shí)庇護(hù)所，并在海地萊凱設(shè)立外地辦事處。國際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）向辦事處提供通信服務(wù)，包括Intelsat 29e衛(wèi)星的VSAT連接和Ku頻段容量。2015年尼泊爾7.8級(jí)地震、2013年菲律賓海燕海嘯襲擊時(shí)，Intelsat公司均為美國紅十字會(huì)提供了類似支援。

Intelsat公司銷售和市場(chǎng)營銷高級(jí)副總裁庫爾特·里格爾曼在2016年的一份聲明中提到：“Intelsat公司是美國紅十字會(huì)的長(zhǎng)期合作伙伴。我們經(jīng)常在大災(zāi)難期間為其團(tuán)隊(duì)提供重要的連接，提高實(shí)地通信能力，支持緊急救援工作?！?/p>

15. DigitalGlobe：加入“全球見證”組織，打擊非法伐木

美國數(shù)字地球公司（DigitalGlobe）與非營利性組織“全球見證”（Global Witness）合作，曝光了巴布亞新幾內(nèi)亞境內(nèi)一項(xiàng)復(fù)雜的土地租賃計(jì)劃。該計(jì)劃破壞生態(tài)環(huán)境，損害原住民社區(qū)，并將木材非法運(yùn)輸?shù)矫绹?/p>

“全球見證”組織在為期兩年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于政府向外國公司提供租賃，2009年以來巴布亞新幾內(nèi)亞熱帶雨林中的大量原木被砍伐和出售，價(jià)值超過10億美元。許多原木被制作成地板和其他木制品，之后運(yùn)往美國市場(chǎng)。非法伐木侵犯了原住民土地所有者的財(cái)產(chǎn)權(quán)，并影響了原住民社區(qū)對(duì)食物和清潔水的獲取。

除了進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，“全球見證”組織還使用高分辨率DigitalGlobe衛(wèi)星圖像觀測(cè)熱帶雨林的采伐區(qū)。通過比較當(dāng)前和歷史衛(wèi)星圖像，該組織可以確定開始采伐時(shí)間、推進(jìn)速度、清理土地面積和產(chǎn)生的影響。例如，衛(wèi)星圖像顯示，砍伐樹木對(duì)原住民釣魚的河流和海灣造成了明顯的污染。

16. GRACE衛(wèi)星：幫助研究人員監(jiān)測(cè)水資源

研究人員通過對(duì)2015年美德合資的重力和氣候?qū)嶒?yàn)衛(wèi)星（GRACE）數(shù)據(jù)的分析得出了令人震驚的結(jié)論：地球上最大含水層的三分之一正在被人類消費(fèi)迅速耗盡。

2002年以來，研究人員通過GRACE雙星系統(tǒng)監(jiān)測(cè)地球的海洋、河流、冰川和地下水供應(yīng)。此外，GRACE衛(wèi)星幫助科學(xué)家評(píng)估格陵蘭島和南極洲冰蓋融化對(duì)海平面上升的影響。NASA和德國航空航天中心（DLR）計(jì)劃于2018年初推出GRACE任務(wù)的后續(xù)工作，通過改進(jìn)技術(shù)為全球水資源提供更準(zhǔn)確的觀測(cè)資料。

17. Sky Muster：為澳大利亞偏遠(yuǎn)地區(qū)提供教育機(jī)會(huì)

在澳大利亞，成千上萬的兒童居住在沒有穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)連接的地區(qū)。澳大利亞國家寬帶公司（NBN）在2015年和2016年發(fā)射了2顆Sky Muster通信衛(wèi)星，為這些兒童提供了新的教育機(jī)會(huì)。NBN公司發(fā)言人吉娜·墨菲表示，目前已有超過76500名偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶接入了衛(wèi)星服務(wù)。據(jù)估計(jì)，Sky Muster衛(wèi)星將為約24萬家庭、企業(yè)、學(xué)校和農(nóng)場(chǎng)提供服務(wù)。

為了服務(wù)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者，NBN公司已建立600余個(gè)專用教育終端和地面設(shè)備，為學(xué)生提供更快的下載速度和超出家庭數(shù)據(jù)配額的寬帶容量。學(xué)生可以通過教育終端聽課、與老師一起參加視頻會(huì)議、提交作業(yè)，并通過虛擬實(shí)地考察方法探索外部世界。

毛凌野_摘譯自SpaceNews

俞盈帆_校