25 anni di immagini satellitari su Chernobyl

Picturing terrain with precision – December 2010

25 anni di immagini satellitari su Chernobyl

Questa è una traduzione amatoriale non ufficiale, tutti i diritti riguardo le informazioni contenute in questa presentazione rimangono di Astrium.Presentazione originale : http://www.slideshare.net/SpotImage/nuclear-25-years-of-satellite-imagery-over-chernobyl

http://www.slideshare.net/SpotImage/nuclear-25-years-of-satellite-imagery-over-chernobyl

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25 anni di immagini satellitari dell'area di Chernobyl Come i satelliti per l'osservazione della Terra (Earth-Imaging) hanno seguito i cambiamenti durante gli ultimi 25 anni, a seguito dell'incidente Nucleare di Chernobyl.

Il 26 Aprile 1986, esplose il reattore n°4, nella centrale nucleare di Chernobyl in Ucraina.Dieci giorni dopo, il satellite SPOT 1 – nel suo secondo mese di operatività – acquisì un'immagine di un ambiente in quel momento ostile, sull'altro lato della Cortina di Ferro. Questa immagine dimostrò l'utilità dei satelliti Earth-Imaging, nel gestire ed attenuare i disastri causati dalla natura e dall'uomo.

Per 25 anni, la serie dei satelliti SPOT è cresciuta e sono stati lanciati nuovi tipi di satelliti.La centrale nucleare Ucraina è diventata l'esempio della globalizzazione dei problemi ecologici. I lavori sono continuati nella zona radioattiva, messi in risalto dalle sempre più precise e dettagliate immagini del satellite.

SPOT 1 immagine acquisita il 6 maggio 1986 alla risoluzione di 20 metri, 10 giorni dopo l'incidente della centrale nucleare di Chernobyl.

Questa immagine radar, proveniente dal TerraSAR-X, del 3 aprile 2011 mostra la centrale nucleare di Chernobyl coperta dalla neve. Acquisita 25 anni dopo l'incidente, l'immagine rappresenta la gamma e le prestazioni sempre più alte delle tecnologie e delle applicazioni satellitari

26 Aprile 1986 – Disastro Nucleare6 May 1986 – Immagine dallo SPOT 1

1986-1988 – Decontaminazione della centrale nucleare

1986 – Si interrompono le attività legate all'agricoltura1988 – Un nuovo ambiente radioattivo

1986-1988 – Nuove strade

1996 – Contenimento del fiume Pripyat

1996-2005 – Rimboschimento

1986-2005 – Eliminazione dei rifiuti radioattivi

2007 – Nuovi lavori di costruzione sul luogo

Pripyat – Una città fantasma

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115000 persone furono fatte evacuare da un'area di 30 km attorno alla centrale nucleare. Questa “zona di esclusione” coprì 2400 km quadrati comprendendo Ucraina e Bielorussia.

Questa zona di esclusione è ancora in vigore al giorno d'oggi. E' attualmente un'unità amministrativa bilaterale e la prima riserva ecologica radioattiva del mondo.

SPOT 1, 2 e 3I pionieri

Il lancio della prima generazione di satelliti SPOT ad alta risoluzione, fu intrapreso dall'agenzia spaziale Francese CNES nel 1978, in collaborazione con il Belgio e la Svezia.I vantaggi chiave dei primi satelliti SPOT furono le sezioni trasversali d'immagine (andane) di 60 km e la possibilità di puntare i loro sensori inclinati di 30° su entrambi i lati del terreno direttamente sotto il satellite, offrendo così una grande flessibilità di acquisizione e di rivisitazione di una regione di interesse ogni 3 o 4 giorni.

Orbita: quasi polare, eliosincrona, ad un'altitudine di 822 km.Risoluzione:§ 10 metri in modalità pancromatica (B&W)§ 20 metri in modalità 3-band multispettrale (rosso, verde e il vicino

infrarosso)Missioni: § SPOT 1 lanciato il 22 Febbraio 1986, deorbitato nel 2003§ SPOT 2 lanciato il 22 Gennaio 1990, deorbitato nel Luglio 2009 dopo

20 anni di attività, durante i quali acquisì 6 milioni e mezzo di immagini coprendo un totale di 23,4 bilioni di km quadrati

§ SPOT 3 lanciato il 26 Settembre 1993, attività cessata nel Novembre 1996

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26 Aprile 1986 – Disastro Nucleare6 Maggio 1986 – Immagine dello SPOT 1

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Nella centrale nucleare di Chernobyl fu prevista l'operatività di sei reattori RBMK, ognuno con la capacità di generare 1000 MW di potenza.I primi quattro reattori furono allineati in coppie, in una disposizione simmetrica. Il reattore n°4 è quello più ad ovest (sinistra). Entrò in servizio nel 1984 ed esplose il 26 Aprile 1986. L'esplosione scagliò macerie fino a 400 metri dal reattore.

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Questa immagine del 1988 mostra: i lavori di decontaminazione d'emergenza attorno alla centrale nucleare, il primo luogo di smaltimento dei rifiuti radioattivi e le infrastrutture di accesso, quale la nuova stazione.

Nel 1988 cominciò la costruzione del sarcofago sopra il reattore n°4. I reattori n°1, 2 e 3 sono ancora operativi. L'area di decontaminazione è evidenziata in giallo (pag 7).

SPOT 4 Agricoltura

SPOT 4 fu costruito sulla stessa linea della precedente generazione di satelliti, ma la sua dotazione di apparecchiature fu aggiornata per consentire gli impieghi nel controllo dell'agricoltura e dell'ambiente. La combinazione di immagini multispettrali ed in bianco e nero permette di generare automaticamente risultati di fusione di colori con risoluzione di 10 metri.

Risoluzione:§ 10 metri in bianco e nero (frequenze rosse)§ 20 metri multispettrale (4 -band: rosso, verde, vicino infrarosso e

infrarosso ad onde corte)SPOT 4 fu lanciato il 23 Marzo 1998, con due nuove apparecchiature:§ VEGETATION-1, che offre una risoluzione di 1 km, un'andana di

2250 km e rivisite giornaliere alle latitudini temperate§ PASTEL: uno dei due terminali ottici dotati di tecnologia laser che

compongono il sistema di comunicazione SILEX tra satelliti

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1986-1988 – Decontaminazione della Centrale Nucleare

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Le foreste sono state abbattute e lo strato superficiale del terreno è stato asportato dalle ruspe fino ad una profondità di 10-15 centimetri. Il terreno così scoperto è bianco nell'immagine dal satellite. I lavori sono continuati nella zona riservata ai reattori n°5 e 6, soprattutto l'interruzione dei canali di approvvigionamento dell'acqua. Durante le trattative, le autorità Russe misero a bilancio l'intero fabbisogno energetico della regione e non fermarono immediatamente la costruzione di questi nuovi reattori.

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Un confronto tra le immagini del 1986 e del 1988 mette in mostra che le attività agricole si sono fermate all'interno dei 30 km della “zona di esclusione”.I campi coltivati hanno ceduto il passo ad uno strato uniforme di prateria. Le attività agricole sono proseguite, fuori da questa zona, a nord-est e a sud.I botanici hanno registrato segni di recupero ambientale nel 1989.Quell'anno gli alberi di pino danneggiati dall'incidente cominciarono a produrre nuovamente pigne e cominciò a proliferare la popolazione dei roditori, che era scomparsa.

SPOT 5 apre la via

La combinazione di un'ampia andana d'immagine (60 km) e dell'alta risoluzione (2,5 m) dello SPOT 5 lo hanno reso il leader nella sua categoria.La capacità di stereo-acquisizione dell'apparecchiatura HRS del satellite lo annette al mondo del 3D e delle immagini di rilievo.I risultati a colori con una risoluzione di 2,5 metri che coprono una fascia di 60 km sono generati in Supermode.Lo SPOT 5 offre inoltre modelli digitali di elevazione (DEMs) e una gamma di risultati di riferimento 3D provenienti dai dati HRS (High Resolution Stereoscopic)

Risoluzione:§ 2,5 m e 5 m in bianco e nero o in modalità Fusione di colori§ 10 m in modalità 4-band multispettrale (rosso, verde, vicino

infrarosso e infrarossi a onde corte)§ Apparecchiatura HRS: acquisizione di stereofotogrammi ad una

risluzione di 10m lungo un'area di 120 x 60 kmSPOT 5 fu lanciato il 3 Marzo 2002, il satellite comprendeva anche l'apparecchiatura VEGETATION-2.

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1986 – Si ferma l'agricoltura1988 – Un nuovo ambiente radioattivo

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I primi segni di ristabilimento sono già evidenti nelle immagini del 1988. Il ripristino della capacità di fotosintesi è chiaramente visibile, in particolare nelle foreste segnate in rosso scuro.

La zona di esclusione attorno a Chernobyl si è sviluppata in autonomia, senza l'intervento umano. Ad oggi, è la prima riserva ecologica al mondo ad essere radioattiva.Le piante stanno crescendo e gli animali girano liberamente.Orsi e lupi hanno sostituito gli uomini come predatori in cima alla catena alimentare.



Nuove strade furono pianificate per facilitare l'accesso al luogo del disastro.Nell'immagine del 1988, queste strade si possono notare tra il lago artificiale e la città di Chernobyl.

Il raccordo autostradale e il futuro ponte aggirano la città contaminata. Sono stati presi diversi tipi di provvedimenti per designare la zona degli addeti ai lavori su una ex fattoria dove la decontaminazione è semplice da attuare.

EnvisatIl gigante

Envisat è il più grande satellite per le rilevazioni a terra mai costruito, misura 26 metri in lunghezza e pesa 8,5 tonnellate. La costruzione ha richiesto più di 10 anni e ha coinvolto 100 imprese appartenenti a 14 paesi diversi.Envisat è equipaggiato con 10 apparecchiature scientifiche, incluso il MERIS e il radar di immagine ASAR. ASAR sarà poi sostituito da SENTINEL, la futura costellazione di 5 satelliti radar.

Risoluzioni del radar d'immagine:§ Modalità immagine: da 30 a 150 m§ Modalità ad ampia andana (ScanSAR): 150 m§ Modalità ad onda (Wave mode): 400 m § Modalità di monitoraggio globale (Global monitoring mode): 1 km

Envisat fu messo in orbita il 1 Marzo 2002 per garantire la continuità di dati delle missioni ERS e contribuire allo studio dell'ambiente della Terra.

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1986-1988 – Nuove strade

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La strada porta verso la città di Slavutich, costruita dopo il disastro per ospitare la popolazione evacuata dalla zona di esclusione.Molte persone provenienti dalla nuova città, lavorarono sul luogo della ex centrale nucleare, controllandola e mantenendola in buone condizioni, ed anche per scopi scientifici. Le persone si recavano a lavoro utilizzando la nuova strada o il treno.



Fu avviato il lavoro per canalizzare il flusso del fiume al fine di assicurare una più sicura navigazione nei pressi della centrale nucleare e impedire lo straripamento in caso di disgelo.

Il lavoro di contenimento è chiaramente in atto in questa immagine del 1996, con macerie e terra che formano due strisce bianche lungo entrambe le sponde del fiume.L'argine a nord è lungo 11,3 km.

FORMOSAT-2“The revisitor”

Costruito da Astrium, la sua capacità “periodo di rivisitazione” lo rende particolarmente appropriato per il monitoraggio del territorio e per le applicazioni di rilevazione dei cambiamenti (Change Detection).Il satellite è gestito dal NSPO, l'agenzia spaziale nazionale della Repubblica di Cina, e commercializzato da Astrium Services.

Orbita: Polare, Eliosincrona e geosincrona, ad una altitudine di 600 km, che offre rivisitazioni quotidiane su quasi ogni zona del globo.Risoluzione:§ 2 metri in modalità pancromatica (B&W) § 8 metri in modalità 4-band multispettrale (rosso, blu, verde e il vicino

infrarosso)§ Campo visivo al suolo (Ground footprint) di 24 km x 24 km.FORMOSAT-2 fu lanciato il 21 Maggio 2004.

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1996 – Contenimento del fiume Pripyat

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Il fiume Pripyat è lungo 710 km, scorre attraverso la zona di esclusione entrando da nord-ovest ed uscendo da sud-est.Confluisce nel fiume Dnieper appena fuori dalla città di Chernobyl, in origine un piccolo porto di fiume. Il fiume straripa abbondantemente quando la neve si scioglie in primavera e forma continuamente nuovi meandri appena il suo corso cambia direzione.



La crescita della foresta si può chiaramente notare già nel 1996. Le linee marcate dei confini della foresta stanno venedo meno e la struttura a mosaico dei campi è veramente difficile da vedere. L'immagine del 2005 mostra due tipi di rifioritura delle foreste. Nelle aree decontaminate attorno alla centrale, le conifere sono state piantate a linee dritte. Nelle altre aree, le specie di latifoglie stanno guadagnando terreno e stanno crescendo dove prima c'erano i terreni agricoli. E' autunno, le foglie sono cadute e gli alberi sono d'un colore ocra, nell'immagine.

KOMPSAT-2Il satellite “One-metre”

KOMPSAT-2 equipaggia applicazioni ad alta risoluzione, offrendo risultati con risoluzione di 1 metro. E' gestito da KARI, l'agenzia spaziale della Corea del Sud ed è commercializzato da Astrium Services.

Resolution:§ 1 m in modalità pancromatica (B&W) § 4 m in modalità 4-band multispettrale (rosso, blu, verde e vicino

infrarosso)§ Campo visivo al suolo (Ground footprint) di 15 km x 15 km.KOMPSAT-2 è stato lanciato il 28 luglio 2006.

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1996-2005 – Rimboschimento

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La superficie forestale potrebbe occupare dal 65 % al 70% della regione. Le terre destinate al pascolo e le terre paludose diminuiranno in modo significativo. Questi mutamenti stanno creando uno strato stabile di vegetazione capace di resistere agli incendi.



La centrlale fu completamente spenta il 15 Dicembre del 2000, quando il reattore numero 3 fu disattivato. Il materiale radioattivo dagli altri tre reattori smantellati fu seppellito all'interno dei 30 km della zona di esclusione, vicino ai rifiuti del reattore 4.

TerraSAR-X e TanDEM-XLavorando insieme

TerraSAR-X è un satellite radar capace di acquisire immagini in qualsiasi condizione atmosferica, durante il giorno e la notte. TerraSAR-X e TanDEM-X sono stati avviati insieme dal 2011 con lo scopo di acquisire simultaneamente dati radar interferometrici. Questi dati sono utilizzati per generare un modello di elevazione digitale (DEM) uniforme e globale con una precisione mai avuta prima..TerraSAR-X risoluzione:§ Modalità SpotLight: 1 m per un campo visivo di 5 km x 10 km§ Modalità StripMap: 3 m per un campo visivo di 30 km x 50 km § Modalità ScanSAR: 18 m per un campo visivo di 100 km x 150 kmMissione:TerraSAR-X fu lanciato il 15 giugno 2007 e TanDEM-X il 21 giugno 2010.

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1986-2005 – Deposito dei rifiuti radioattivi

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Le operazioni di pulizia generarono una grande quantità di rifiuti ed equipaggiamenti contaminati da radioattività. Alcuni di questi rifiuti sono stipati in fosse o in contenitori schermati da argilla o cemento, per evitare il dilavamento nelle acque sotterranee all'interno dei 30 km della zona di esclusione. Un esame di queste strutture ha concluso che finchè lo strato di argilla rimarrà intatto, la contaminazione radioattiva delle acque sotterranee rimarrà insignificante.



Benchè le attività umane siano cessate nei 30 km della zona di esclusione, all'interno della centrale nucleare non si sono interrotte. Sono stati eretti edifici per adattare le particolari condizioni di lavoro al luogo. Sono in programma molti lavori, tra cui la costruzione di un nuovo sarcofago per contenere il reattore n° 4.

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PléiadesSatelliti Sub-metrici

I due satelliti Pleiades forniscono prodotti a risoluzione molto elevata in tempi record, con un periodo di rivisitazione giornaliero a qualsiasi punto del globo. Questa capacità è accessibile a tutti, per far fronte alle esigenze degli utilizzatori ed alle sfide della geoinformazione nel 21esimo secolo.

Risoluzione:§ 50 cm per prodotti in bianco e nero e in fusione di colori§ 2 m in modalità 4-band multispettrale (rosso, verde, blu e il vicino

infrarosso)Missione:I due satelliti Pleiades saranno lanciati tra il 2011 e il 2012.

2007 – Nuovi lavori di costruzione in sito

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SPOT 6 & 7Le matricole del gruppo

Finanziato e costruito da Astrium, SPOT 6 e SPOT 7 costituiscono una costellazione di satelliti Earth-imaging progettati per fornire continuità di dati a larga andana ed alta risoluzione fino al 2023, attingendo alle innovazioni tecnologiche ed operative realizzate per la costellazione Pleiades.

Risoluzione:§ 1,5 m in bianco e nero o fusione di colori§ 6 m in modalità 4-band multispettrale (rosso, verde, blu e il vicino

infrarosso)§ Andana d'immagine: 60 km al NadirMissione:SPOT 6 e SPOT 7 saranno lanciati tra il 2012 e il 2013.

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Fondata nel 1970 ed evacuata nel 1986, Pripyat era una città con una popolazione di 49960 abitanti prima del disastro.A differenza di Chernobyl, dove un certo numero di persone per lo più anziane hanno fatto ritorno alle loro case, Pripyat rimane una città fantasma. Nella piazza principale, la ruota panoramica sta arrugginendo e gli edifici in rovina sono ricoperti dalla vegetazione. Gli alberi stanno gradualmente reclamando il paesaggio urbano.

Pripyat – Una città fantasma

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