Google хочет улучшить обнаружение лесных пожаров из космоса

Google хочет запустить на орбиту вокруг Земли целый батальон спутников для мониторинга пожаров на земле в режиме реального времени, а затем собрать все эти фотографические данные и использовать ИИ для более точного выявления пожаров на критических ранних стадиях.

Fire Sat — это партнерство между Google, некоммерческой организацией Earth Fire Alliance и производителем спутников Muon Space . Совместные усилия были объявлены в 2024 году с целью запуска спутников, специально предназначенных для обнаружения лесных пожаров. Первый спутник из предлагаемой группировки из более чем 50 спутников был запущен в марте 2025 года.

Группа надеется получить полную группировку к 2029 году. Затем спутники смогут вращаться вокруг Земли, делая снимки всех пожароопасных мест на земном шаре. Фотографии будут делаться с интервалом около 15 минут, что достаточно, чтобы запечатлеть небольшой пожар, прежде чем он станет слишком большим, или наблюдать за развитием активного пожара. Затем информация о месте возгорания может быть передана аналитикам данных и системам машинного интеллекта на Земле быстрее, чем когда-либо.

«Мы хотим быть уверены, что сможем быстро учиться обнаруживать и отслеживать пожары», — говорит Брайан Коллинз, исполнительный директор Earth Fire Alliance. «Мы хотим изменить то, как мир и Соединенные Штаты смотрят на пожары».

Усилия этой группы — не единственная миссия по выводу спутников слежения за пожарами на орбиту прямо сейчас. Канадская программа WildfireSat — это финансируемая правительством попытка запустить собственные спутники, предназначенные для мониторинга пожаров по всей стране. В пожароопасный сезон 2025 года на данный момент почти 9 миллионов акров уже сгорели в пожарах, активных в Канаде. Но запуск пожарных спутников Канады еще далек, его запуск запланирован на 2029 год. Google хочет быстрее выйти в космос и использовать свои возможности ИИ, чтобы ускорить процесс определения начала пожаров.

Спутники, уже находящиеся на орбите, фотографируют лесные пожары уже много лет. Google включил данные, собранные метеорологическими спутниками NOAA, чтобы показать границы лесных пожаров и зоны эвакуации на Картах. Но обнаружение пожаров из космоса, особенно небольших или только начинающихся, может быть сложным. Спутники, которые в настоящее время находятся на орбите, как правило, обнаруживают тепло с помощью микроболометрических датчиков, тепловизионных чипов, которые, в отличие от других тепловых камер, не требуют охлаждения. Проблема с этим, говорит Кристофер Ван Арсдейл, исследователь из Google, заключается в том, что изображения с микроболометра могут иметь узкое поле зрения и возвращаться с более зернистыми изображениями с низким разрешением. Это может затруднить обнаружение пожаров на ранних стадиях, потому что множество тепловых сигнатур на земле — горячие крыши или даже свет, отраженный от водных поверхностей — могут выглядеть очень похожими на лесные пожары для тепловизионной камеры.

«Если вы посмотрите на шумную картинку, все будет выглядеть как крошечный пожар», — говорит Ван Арсдейл. «Поэтому вы должны действительно знать, на что смотрите, чтобы это было полезно. Вам нужны эти очень качественные изображения, чтобы действительно хорошо справляться с обнаружением».

Спутники Google и Muon Fire оснащены оборудованием для захвата изображений, которое решает эту проблему. Они будут делать фотографии одного и того же места с помощью двух разных типов камер — еще одной стандартной камеры, которая охватывает видимый и коротковолновый инфракрасный диапазон, и одной криоохлаждаемой тепловой камеры, которая делает снимки с более высоким разрешением, чем традиционный микроболометр. Затем эти изображения отправляются в центры обработки данных, где в игру вступают компьютерное зрение и мастерство машинного интеллекта Google.

«Вся работа созвездия после сбора данных на самом деле заключается в том, чтобы направить их в центр обработки данных, где мы можем взять изображения и проанализировать их, чтобы понять, является ли то, что мы видим, пожаром или ложным срабатыванием», — говорит Ван Арсдейл. «По сути, главная проблема всех этих систем раннего обнаружения — это отделение ложных срабатываний».

Google надеется, что, сопоставляя различные типы фотографий и собирая миллионы пикселей изображений с течением времени, ее система ИИ сможет надежно определять лесной пожар для деревьев. Платформа может использовать все изображения со спутников, сопоставлять различные типы изображений, а затем анализировать и сравнивать эту информацию с историческими данными, чтобы искать тенденции, которые обычно сигнализируют о начале пожара.

В настоящее время на орбите вокруг земного шара находится один спутник Fire Sat. Он делает снимки и проверяет, что нужно для надежной съемки планеты за достаточно короткие промежутки времени, чтобы отслеживать перемещения лесного пожара. Google заявляет, что планирует продемонстрировать снимки, сделанные спутником, этим летом.

Операция Fire Sat планирует запустить еще три спутника в начале 2026 года и в конечном итоге довести число спутников до 52 в течение следующих нескольких лет. При полной загрузке спутники должны быть способны обнаружить пожар размером до десяти квадратных метров, а затем собирать обновления о распространении каждые 15 минут или около того. Цель состоит в том, чтобы окно между обновлениями было достаточно коротким, чтобы дать им типы информации, которые спасатели действительно могут использовать с пользой.

«В случае с пожарами время сжимается настолько, что приходится применять технологии, чтобы принять решение в те сроки, когда вы можете повлиять на исход происходящего», — говорит Коллинз.

Кристал Азелтон, старший директор Фонда безопасного мира, некоммерческой организации, выступающей за устойчивую космическую политику, говорит, что, хотя спутники и технологии искусственного интеллекта могут предоставлять более качественные данные, крайне важно, чтобы эти данные попадали в нужные руки.

«Тенденция к использованию ИИ для помощи во всем этом, очевидно, даст лучшие результаты, но она не обязательно даст последовательные результаты», — говорит Азелтон. «Это действительно большой плюс, потому что одно из моих самых больших опасений по поводу любого вида мониторинга окружающей среды из космоса — это то, кто предоставляет данные, как вы передаете эти данные конечному пользователю?» — говорит Азелтон. «Существует множество технических решений, но как вы передаете их в руки людей, которые действительно ими пользуются?

Ван Арсдейл говорит, что цель команды Fire Sat — сделать данные отслеживания максимально доступными, и для этого она намерена напрямую сотрудничать с пожарными службами.

«С пожарами связан своего рода туман войны, когда вы не знаете, где они находятся, когда начинаются», — говорит Ван Арсдейл о попытках донести идею сбора такого огромного массива данных до пожарных. «Мы просто дадим вам картину всего происходящего, что вас может волновать».

Хотя больше информации обычно лучше в ситуациях стихийных бедствий, неясно, будет ли этот вид спутникового обнаружения намного быстрее того, что существует в настоящее время. Сети камер, подобные тем, что развернуты AlertWildfire , были первыми, кто обнаружил пожары по всему Западному побережью, включая смертоносный пожар Palisades в Лос-Анджелесе в январе этого года. Также есть тот факт, что хотя камеры Fire Sat могут зафиксировать пожар в момент его возникновения, наличие только этой информации не означает, что пожарные смогут мобилизоваться и прибыть на место возгорания вовремя.

Дэниел Суэйн, климатолог, ведущий блог Weather West и давно отслеживающий лесные пожары, говорит, что, хотя спутниковые обновления не могут решить всех проблем со временем реагирования, они были бы полезны для обмена информацией с людьми, находящимися в непосредственной опасности, и для информирования людей по мере распространения пожара.

«Это на самом деле не решает основных базовых проблем, но, вероятно, это полезно», — говорит Суэйн. «Это действительно помогает узнать точное место пожара как можно скорее. К сожалению, это не дает нам особого преимущества в самых экстремальных условиях».

Эти усилия Fire Sat также приходятся на время увеличения инвестиций в технологии, направленные на борьбу с лесными пожарами. А именно, всплеск частных компаний, надеющихся помочь в создании новых решений для пожаротушения — и извлечения прибыли из этих технологий. В июне президент Трамп подписал указ о подходе «здравого смысла» к борьбе с лесными пожарами, который призвал к приоритетности усилий компаний по борьбе с пожарами, а также к объединению федеральных агентств по борьбе со стихийными бедствиями и поручил федеральным агентствам «рассекретить исторические спутниковые данные для улучшения прогнозирования лесных пожаров и пересмотреть или отменить правила, которые препятствуют обнаружению, предотвращению и реагированию на лесные пожары».

Такой подход, а также масштабные сокращения федеральных программ по чрезвычайным ситуациям, таких как FEMA и Лесная служба США, означают, что при сокращении государственных ресурсов для решения этой проблемы частная промышленность пытается закрыть эти пробелы.

Суэйн предупреждает, что, хотя многие из этих технологий могут быть полезны, полагаться на частные компании для решения распространенных социальных проблем, таких как ликвидация последствий стихийных бедствий, влечет за собой определенные проблемы.

«Даже если предположить наилучший возможный мотив», — говорит Суэйн. «Что это действительно в интересах общественности и что частные компании способны это осуществить, тогда возникает вопрос: хорошо, действительно ли мы получим доступ к этим данным в долгосрочной перспективе, или это будет эквивалентом 30-дневной бесплатной пробной версии?»

Он отмечает, что компании, занимающиеся Интернетом вещей, вышли из бизнеса и оставили клиентов с продуктами, которые больше не работают , и что сама Google имеет долгую историю закрытия сервисов .

«Это классическая проблема непрерывности в технологической отрасли», — говорит Суэйн. «Мы видели, как это происходит».

Азелтон считает, что всегда будет существовать потребность в «базовом уровне государственных, по-настоящему и полностью публичных данных, которые доступны всем и каждому, которые могут и должны дополняться коммерческими данными и партнерствами, подобными этому, и что их нужно разрабатывать таким образом, чтобы они могли быть в руках всех, кто в них нуждается».

Это подвиг, который Google, похоже, стремится облегчить, даже если это не приносит компании немедленной прибыли. Также легко увидеть в этом своего рода mea culpa для Google, компании, которая взяла на себя ряд климатических обязательств , несмотря на тот факт, что, как и все поставщики генеративной технологии ИИ, она потребляет очень много энергии . (В 2024 году выбросы Google выросли на 50 процентов из-за ее усилий по генеративному ИИ.) Постоянно растущее потребление энергии человечеством усугубило изменение климата, что, в свою очередь, сыграло свою роль в ухудшении лесных пожаров.

«Если Google признает, что то, что мы делаем, вредит планете, но мы также пытаемся найти способы управления, и это те способы, которыми мы пытаемся быть регенеративными и восстанавливающими», — говорит Мориба К. Джа, профессор аэрокосмической техники в Техасском университете в Остине. «По крайней мере, более честный разговор об этом, я думаю, был бы освежающим».

В конце мая Google очень кратко осветила программу Fire Sat в конце своей конференции разработчиков I/O . Это был настоящий тональный сдвиг, момент экологической тоски и самопоздравления после двухчасового потока захватывающего дух футуризма, подпитываемого ИИ. Возможно, запуск достаточного количества спутников для отслеживания всего ущерба — это попытка искупить огромное количество энергии, потребляемой ИИ. Возможно, это даже сработает.