Google chce stać się lepszy w wykrywaniu pożarów lasów z kosmosu

Google zamierza wysłać na orbitę wokół Ziemi grupę satelitów, które będą monitorować pożary na powierzchni Ziemi w czasie rzeczywistym, a następnie zbierać dane fotograficzne i wykorzystywać sztuczną inteligencję do lepszej identyfikacji pożarów na ich wczesnym etapie.

Fire Sat to partnerstwo między Google, non-profit Earth Fire Alliance i budowniczym satelitów Muon Space . Współpraca została ogłoszona w 2024 r. w celu wystrzelenia satelitów specjalnie zaprojektowanych do wykrywania pożarów lasów. Pierwszy satelita z proponowanej ponad 50 silnej konstelacji został wystrzelony w marcu 2025 r.

Grupa ma nadzieję, że do 2029 r. uda się tam umieścić całą konstelację. Wtedy satelity będą mogły krążyć wokół Ziemi, robiąc zdjęcia każdego miejsca na świecie podatnego na pożary. Zdjęcia będą wykonywane w odstępach około 15 minut, co wystarczy, aby uchwycić mały pożar, zanim stanie się zbyt duży, lub aby obserwować postępy aktywnego pożaru. Informacje o lokalizacji pożaru mogłyby być przesyłane do analityków danych i systemów inteligencji maszynowej na Ziemi szybciej niż kiedykolwiek.

„Chcemy mieć pewność, że szybko nauczymy się wykrywać i śledzić pożary” – mówi Brian Collins, dyrektor wykonawczy Earth Fire Alliance. „Chcemy zmienić sposób, w jaki świat i Stany Zjednoczone patrzą na pożary”.

Wysiłek tej grupy nie jest jedyną misją, która obecnie umieszcza na orbicie satelity śledzące pożary. Kanadyjski program WildfireSat to finansowany przez rząd wysiłek mający na celu wystrzelenie własnych satelitów śledzących pożary, przeznaczonych do monitorowania pożarów w całym kraju. W sezonie pożarów 2025 do tej pory w pożarach aktywnych w Kanadzie spłonęło już prawie 9 milionów akrów. Jednak wystrzelenie kanadyjskich satelitów śledzących pożary jest jeszcze odległe, planowane na 2029 rok. Google chce szybciej dostać się w kosmos — i wykorzystać swoje umiejętności w zakresie sztucznej inteligencji, aby przyspieszyć proces ustalania, kiedy zaczynają się pożary.

Satelity znajdujące się już na orbicie od lat robią zdjęcia pożarów lasów. Google włączył dane zebrane przez satelity pogodowe NOAA, aby pokazać granice pożarów lasów i strefy ewakuacji w Mapach. Jednak wykrywanie pożarów z kosmosu — zwłaszcza małych lub dopiero zaczynających się — może być trudne. Satelity znajdujące się obecnie na orbicie mają tendencję do wykrywania ciepła za pomocą czujników mikrobolometrycznych, układów obrazowania termicznego, które w przeciwieństwie do innych kamer termowizyjnych nie wymagają chłodzenia. Problem z tym, mówi Christopher Van Arsdale, badacz w Google, polega na tym, że obrazy mikrobolometryczne mogą mieć wąskie pole widzenia i wracać z bardziej ziarnistymi obrazami o niższej rozdzielczości. Może to utrudniać wykrywanie pożarów na ich wcześniejszych etapach, ponieważ wiele sygnatur cieplnych na ziemi — gorące dachy, a nawet światło odbite od powierzchni wody — może wyglądać bardzo podobnie do pożarów lasów w kamerze termowizyjnej.

„Jeśli spojrzysz na zaszumione zdjęcie, wszystko wygląda jak mały ogień” — mówi Van Arsdale. „Więc musisz naprawdę wiedzieć, na co patrzysz, aby to było przydatne. Potrzebujesz tych bardzo wiernie oddanych zdjęć, aby faktycznie wykonać dobrą robotę z wykrywaniem”.

Satelity Google i Muon Fire są wyposażone w sprzęt do przechwytywania obrazu, który rozwiązuje ten problem. Będą robić zdjęcia tego samego miejsca za pomocą dwóch różnych typów kamer — jednej standardowej kamery, która obejmuje widzialną i krótkofalową podczerwień, oraz jednej kriogenicznej kamery termicznej, która robi zdjęcia w wyższej rozdzielczości niż tradycyjny mikrobolometr. Następnie te obrazy są wysyłane do centrów danych, gdzie wchodzi w grę komputerowa wizja i inteligencja maszynowa Google.

„Cała praca konstelacji po zebraniu danych polega na skierowaniu ich do centrum danych, gdzie możemy pobrać obrazy i je przeanalizować, aby zrozumieć, czy to, na co patrzymy, to prawdopodobnie pożar lub fałszywie pozytywny wynik” — mówi Van Arsdale. „Zasadniczo głównym problemem wszystkich tych systemów wczesnego wykrywania jest oddzielenie fałszywie pozytywnych wyników”.

Dzięki porównywaniu różnych typów zdjęć i gromadzeniu milionów pikseli obrazów w czasie, Google ma nadzieję, że jego system AI będzie w stanie niezawodnie dostrzec pożar lasu na podstawie drzew. Platforma może wykorzystać wszystkie obrazy z satelitów, zestawić różne typy obrazów, a następnie przeanalizować i porównać te informacje z danymi historycznymi, aby wyszukać trendy, które zazwyczaj sygnalizują początek pożaru.

Obecnie na orbicie krąży jeden satelita Fire Sat. Przechwytuje on obrazy i testuje, co jest potrzebne, aby niezawodnie robić zdjęcia planety w wystarczająco krótkich odstępach czasu, aby śledzić ruchy pożaru. Google twierdzi, że planuje pokazać obrazy zrobione przez satelitę latem tego roku.

Operacja Fire Sat zakłada wystrzelenie trzech kolejnych satelitów na początku 2026 r. i docelowo osiągnięcie ostatecznej liczby 52 satelitów w ciągu kilku najbliższych lat. Przy pełnej wydajności satelity powinny być w stanie wykryć pożar o powierzchni zaledwie dziesięciu metrów kwadratowych, a następnie zbierać aktualizacje dotyczące rozprzestrzeniania się pożaru co około 15 minut. Celem jest, aby okno między aktualizacjami było wystarczająco krótkie, aby zapewnić im informacje, które ratownicy mogą faktycznie wykorzystać.

„Szczególnie w przypadku pożaru czas jest tak bardzo skompresowany, że trzeba stosować technologię, aby podjąć decyzję w czasie, który pozwoli wpłynąć na wynik zdarzenia” – mówi Collins.

Krystal Azelton, starsza dyrektorka Secure World Foundation, organizacji non-profit promującej zrównoważoną politykę kosmiczną, twierdzi, że choć satelity i technologia sztucznej inteligencji mogą dostarczać lepszych danych, kluczowe jest, aby dane te trafiły w odpowiednie ręce.

„Trend w kierunku sztucznej inteligencji, która ma pomóc we wszystkim tym, oczywiście przyniesie lepsze rezultaty, ale niekoniecznie przyniesie spójne rezultaty”. Mówi Azelton. „To naprawdę duży pozytyw, ponieważ jedną z moich największych obaw dotyczących jakiegokolwiek monitorowania środowiska z kosmosu jest to, kto dostarcza dane, w jaki sposób dostarczasz dane do użytkownika końcowego?” Mówi Azelton. „Istnieje wiele rozwiązań technologicznych, ale w jaki sposób dostarczasz je do rąk osób, które faktycznie z nich korzystają?

Van Arsdale mówi, że celem zespołu Fire Sat jest udostępnienie danych śledzenia tak łatwo, jak to tylko możliwe, i że w tym celu zespół zobowiązał się do bezpośredniej współpracy ze strażą pożarną.

„Z pożarami wiąże się mgła wojny, w której nie wiesz, gdzie są, gdy się zaczynają” – mówi Van Arsdale o próbie przedstawienia pomysłu tak rozległego zbioru danych funkcjonariuszom straży pożarnej. „Po prostu damy ci obraz wszystkiego, co się dzieje, co może cię zainteresować”.

Podczas gdy więcej informacji jest zazwyczaj lepsze w sytuacjach katastroficznych, nie jest jasne, czy tego rodzaju wykrywanie satelitarne będzie dużo szybsze od tego, co obecnie istnieje. Sieci kamer, takie jak te wdrożone przez AlertWildfire , jako pierwsze wykryły pożary na całym zachodnim wybrzeżu, w tym śmiertelny pożar Palisades w Los Angeles w styczniu tego roku. Jest też fakt, że podczas gdy kamery Fire Sat mogą wykryć pożar w momencie jego rozpoczęcia, samo posiadanie tych informacji nie oznacza, że ​​strażacy będą mogli się zmobilizować i dotrzeć do pożaru na czas.

Daniel Swain, klimatolog, który prowadzi bloga Weather West i od dawna śledzi pożary lasów, twierdzi, że choć aktualizacje dostarczane przez satelitę nie rozwiążą wszystkich problemów związanych z czasem reakcji, mogą być przydatne w udostępnianiu informacji osobom znajdującym się w bezpośrednim niebezpieczeństwie oraz w informowaniu ludzi o rozprzestrzenianiu się pożaru.

„To nie rozwiązuje tak naprawdę podstawowych problemów, ale prawdopodobnie jest to korzystne” — mówi Swain. „Pomaga wiedzieć dokładnie, gdzie jest pożar, tak szybko, jak to możliwe. Niestety, nie daje nam to dużej przewagi w najbardziej ekstremalnych warunkach”.

Te działania Fire Sat pojawiają się również w okresie zwiększonych inwestycji w technologię mającą na celu zwalczanie pożarów lasów. Mianowicie, wzrostu liczby prywatnych firm, które chcą pomóc w budowaniu nowych rozwiązań przeciwpożarowych — i czerpaniu zysków z tej technologii. W czerwcu prezydent Trump podpisał rozporządzenie wykonawcze dotyczące „zdrowego rozsądku” w walce z pożarami lasów, które wzywało do nadania priorytetu wysiłkom firm technologii przeciwpożarowych, a także do połączenia federalnych agencji ds. katastrof i polecenia federalnym agencjom „odtajnienia historycznych danych satelitarnych w celu ulepszenia przewidywania pożarów lasów i zmiany lub wyeliminowania przepisów, które utrudniają wykrywanie, zapobieganie i reagowanie na pożary lasów”.

Taka koncentracja, a także drastyczne cięcia w federalnych programach kryzysowych, takich jak FEMA i Służba Leśna Stanów Zjednoczonych, oznaczają, że mając do dyspozycji mniejsze zasoby publiczne na rozwiązanie problemu, przemysł prywatny podejmuje działania mające na celu zniwelowanie tych luk.

Swain przestrzega, że ​​choć wiele z tych rozwiązań technologicznych może okazać się przydatnych, poleganie na prywatnych firmach w rozwiązywaniu powszechnych problemów społecznych, takich jak reagowanie na katastrofy, wiąże się z pewnymi problemami.

„Nawet jeśli założymy najlepszą możliwą motywację”, mówi Swain. „Że to naprawdę leży w interesie publicznym i że prywatne firmy są w stanie to zrealizować, pojawia się pytanie, OK, czy faktycznie będziemy mieć dostęp do tych danych w dłuższej perspektywie, czy też będzie to odpowiednik 30-dniowego bezpłatnego okresu próbnego?”

Podkreśla, że ​​firmy oferujące internet rzeczy zbankrutowały, a klienci zostali z produktami, które już nie działają , a samo Google ma długą historię zamykania usług .

„To klasyczne wyzwanie branży technologicznej, jakim jest ciągłość” — mówi Swain. „Widzieliśmy, jak to się dzieje”.

Azelton uważa, że ​​zawsze będzie istniała potrzeba „podstawowych danych rządowych, prawdziwie i w pełni publicznych, które będą dostępne dla każdego i które mogą i powinny być uzupełniane danymi komercyjnymi i partnerstwami takimi jak to, i że muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby mogły trafić w ręce każdego, kto ich potrzebuje”.

To wyczyn, który Google wydaje się chętnie ułatwiać, nawet jeśli nie jest to natychmiast opłacalne dla firmy. Łatwo jest również postrzegać to jako swego rodzaju mea culpa dla Google, firmy, która podjęła szereg zobowiązań klimatycznych , pomimo faktu, że, podobnie jak wszyscy dostawcy technologii generatywnej AI, zużywa mnóstwo, mnóstwo energii . (W 2024 r. emisje Google wzrosły o 50 procent z powodu wysiłków w zakresie generatywnej AI). Coraz większe zużycie energii przez ludzkość pogorszyło zmiany klimatyczne, które z kolei odegrały rolę w nasileniu pożarów lasów.

„Jeśli Google przyzna, wiesz, że to, co robimy, szkodzi planecie, ale staramy się znaleźć sposoby na zarządzanie nią, a to są sposoby, w jakie staramy się być regeneracyjni i regeneracyjni” — mówi Moriba K. Jah, profesor inżynierii lotniczej i kosmicznej na University of Texas w Austin. „Myślę, że przynajmniej bardziej szczera rozmowa na ten temat byłaby odświeżająca”.

Pod koniec maja Google bardzo krótko wspomniało o programie Fire Sat pod koniec konferencji deweloperów I/O . To była prawdziwa zmiana tonu, moment, w którym można przegapić środowiskowy niepokój i samozadowolenie po dwugodzinnym powodzi zapierającego dech w piersiach futuryzmu napędzanego przez AI. Być może wystrzelenie wystarczającej liczby satelitów, aby śledzić wszystkie szkody, jest próbą zadośćuczynienia za ogromne zużycie energii przez AI. Być może to nawet zadziała.