സുനാമി മുന്നറിയിപ്പ്: നാസയുടെ പുതിയ ‘കാവൽക്കാരൻ’

കടലിന്റെ അടിത്തട്ടിൽ നിന്ന് ഒരു കൂറ്റൻ ഭൂകമ്പം ഉയർത്തുന്ന തിരമാലകൾ മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ ആയിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്ററുകൾ താണ്ടി ഒരു ജനതയെ ഒന്നാകെ വിഴുങ്ങിയേക്കാം. 2004-ലെ ദുരന്തം മലയാളികൾക്ക് അത്ര പെട്ടെന്ന് മറക്കാനാകില്ല. ഇത്തരം പ്രകൃതിദുരന്തങ്ങളെ മുൻകൂട്ടി അറിയുക എന്നത് മനുഷ്യരാശിയുടെ എക്കാലത്തെയും വലിയ വെല്ലുവിളികളിലൊന്നാണ്. എന്നാൽ ഇപ്പോൾ, അമേരിക്കൻ ബഹിരാകാശ ഏജൻസിയായ നാസ ഈ രംഗത്ത് ഒരു നിർണായക ചുവടുവെപ്പ് നടത്തിയിരിക്കുകയാണ്. സുനാമി വരുന്നതിനും മിനിറ്റുകൾക്ക് മുൻപ് വിവരം നൽകാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ അവർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിരിക്കുന്നു. ഗാർഡിയൻ (GUARDIAN) എന്ന് പേരിട്ടിരിക്കുന്ന ഈ പുതിയ സുനാമി മുന്നറിയിപ്പ് സംവിധാനം ലോകമെമ്പാടുമുള്ള തീരദേശ സമൂഹങ്ങൾക്ക് വലിയ പ്രതീക്ഷയാണ് നൽകുന്നത്.

പരമ്പരാഗത മുന്നറിയിപ്പ് സംവിധാനങ്ങൾ പലപ്പോഴും സമയവുമായി ഒരു മൽപ്പിടുത്തത്തിലാണ്. എന്നാൽ ഗാർഡിയൻ ആകാശത്ത് നിന്നാണ് ദുരന്തത്തിന്റെ സൂചനകൾ പിടിച്ചെടുക്കുന്നത്. ഇത് എങ്ങനെ സാധ്യമാകുന്നു?

എന്താണ് ഗാർഡിയൻ എന്ന ‘കാവൽക്കാരൻ’?

ജിപിഎസ് (GPS) പോലുള്ള ഉപഗ്രഹ നാവിഗേഷൻ സിഗ്നലുകളിൽ വരുന്ന നേരിയ വ്യതിയാനങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ദുരന്തങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു നൂതന സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ശൃംഖലയാണ് ഗാർഡിയൻ. ‘GNSS Upper Atmospheric Real-time Disaster Information and Alert Network’ എന്നതാണ് ഇതിന്റെ പൂർണ്ണരൂപം. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഭൂമിയിൽ ഒരു വലിയ ഭൂകമ്പമോ സുനാമിയോ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, അത് അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മുകൾത്തട്ടിൽ ചില ചലനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കും. ഈ ചലനങ്ങൾ ബഹിരാകാശത്ത് നിന്ന് വരുന്ന ഉപഗ്രഹ സിഗ്നലുകളിൽ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തും. മനുഷ്യന് തിരിച്ചറിയാനാകാത്ത ഈ മാറ്റങ്ങളെ ഗാർഡിയന്റെ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (Artificial Intelligence) അൽഗോരിതങ്ങൾ തത്സമയം കണ്ടെത്തുന്നു.

നാസയുടെ ജെറ്റ് പ്രൊപ്പൽഷൻ ലബോറട്ടറിയിലെ (JPL) വിദഗ്ദ്ധരാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പിന്നിൽ. നിലവിലുള്ള സംവിധാനങ്ങളെ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു അധിക സുരക്ഷാ കവചമായാണ് ഗാർഡിയനെ അവർ കാണുന്നത്.

കംചാറ്റ്കയിലെ നിർണായക പരീക്ഷണം

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ എത്രത്തോളം ഫലപ്രദമാണെന്ന് ലോകത്തിന് മുന്നിൽ തെളിയിക്കുന്ന ഒരു സംഭവം അടുത്തിടെയുണ്ടായി. റഷ്യയുടെ കിഴക്കൻ തീരമായ കംചാറ്റ്കയിൽ കഴിഞ്ഞ വർഷം നടന്ന ഒരു വലിയ ഭൂകമ്പവും അതിനെത്തുടർന്നുണ്ടായ സുനാമിയുമായിരുന്നു ഗാർഡിയന്റെ ആദ്യത്തെ വലിയ പരീക്ഷണം.

നാസ പുറത്തുവിട്ട ഒരു ഡാറ്റാ വിഷ്വലൈസേഷൻ ഈ സംഭവം വ്യക്തമായി വരച്ചുകാട്ടുന്നു. റിക്ടർ സ്കെയിലിൽ 8.8 തീവ്രത രേഖപ്പെടുത്തിയ ഭൂകമ്പം കടലിനടിയിൽ സംഭവിച്ച ഉടൻ തന്നെ, മണിക്കൂറിൽ 800 കിലോമീറ്ററിലധികം വേഗതയിൽ സുനാമിത്തിരകൾ പസഫിക് സമുദ്രത്തിലൂടെ കുതിച്ചുപാഞ്ഞു. ഭൂകമ്പം നടന്ന് വെറും എട്ട് മിനിറ്റിനുള്ളിൽ ഗാർഡിയൻ ശൃംഖല അതിന്റെ ആദ്യ സൂചനകൾ പിടിച്ചെടുത്തു. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗ്രൗണ്ട് സ്റ്റേഷനുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ജിപിഎസ് സിഗ്നൽ ട്രാക്കറുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയിൽ വന്ന അസ്വാഭാവികത ഗാർഡിയന്റെ എഐ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.

ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ കണ്ടെത്തൽ ഇതായിരുന്നു: ഹവായ് ദ്വീപസമൂഹത്തിലെ കവായി തീരത്ത് സുനാമി എത്തുന്നതിനും കൃത്യം 32 മിനിറ്റ് മുൻപ് ഗാർഡിയൻ അപകടസൂചന നൽകി. കടലിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ടൈഡ് ഗേജുകൾ (tide gauges) തിരമാലയെ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും അര മണിക്കൂർ മുൻപായിരുന്നു ഇത്. ആ 32 മിനിറ്റുകൾ ഒരുപക്ഷേ ആയിരക്കണക്കിന് ജീവനുകൾ രക്ഷിക്കാൻ പര്യാപ്തമാണ്.

ഗാർഡിയൻ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ഗാർഡിയന്റെ പ്രവർത്തനരീതി വളരെ കൗതുകകരമാണ്. നമ്മുടെയെല്ലാം തലയ്ക്ക് മുകളിൽ, ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ അയണോസ്ഫിയർ (Ionosphere) എന്നൊരു പാളിയുണ്ട്. വൈദ്യുത ചാർജുള്ള കണികകൾ നിറഞ്ഞ ഈ പ്ലാസ്മ പാളിയിലൂടെയാണ് ജിപിഎസ് പോലുള്ള ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയോ സിഗ്നലുകൾ കടന്നുവരുന്നത്.

സാധാരണഗതിയിൽ ഈ സിഗ്നലുകൾ നേർരേഖയിൽ സഞ്ചരിക്കും. എന്നാൽ ഭൂമിയിൽ ഒരു വലിയ സംഭവം നടക്കുമ്പോൾ കാര്യങ്ങൾ മാറും. ഒരു ഭൂകമ്പമോ സുനാമിയോ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, അത് വലിയ അളവിലുള്ള വായുവിനെ മുകളിലേക്ക് തള്ളുന്നു. ഈ മർദ്ദ തരംഗങ്ങൾ അയണോസ്ഫിയറിൽ ചെറിയ ഇളക്കങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ ഇളക്കങ്ങൾ കാരണം അതിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഉപഗ്രഹ സിഗ്നലുകളുടെ പാതയിൽ നേരിയ വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുന്നു. സാധാരണയായി സിഗ്നലുകളിലെ ‘നോയിസ്’ (noise) ആയി കണക്കാക്കി ഒഴിവാക്കുന്ന ഈ വ്യതിയാനങ്ങളെയാണ് ഗാർഡിയൻ ഒരു അപകട സൂചനയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒരാളുടെ മാലിന്യം മറ്റൊരാളുടെ നിധിയാകുന്നത് പോലെയാണിത്.

നിലവിലെ സംവിധാനങ്ങളും ഗാർഡിയനും

ഇന്ന് ഒരു ഭൂകമ്പമുണ്ടായാൽ അത് സുനാമിക്ക് കാരണമാകുമോ എന്ന് കണ്ടെത്തുന്നത് അത്ര എളുപ്പമുള്ള കാര്യമല്ല. ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രധാനമായും ആശ്രയിക്കുന്നത് രണ്ട് കാര്യങ്ങളെയാണ്:

• സീസ്മിക് ഡാറ്റ: ഭൂകമ്പത്തിന്റെ തീവ്രതയും സ്വഭാവവും പഠിച്ച് കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സുനാമി സാധ്യത പ്രവചിക്കുന്നു.
• ഓഷ്യൻ ഫ്ലോർ സെൻസറുകൾ: കടലിന്റെ അടിത്തട്ടിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള പ്രഷർ സെൻസറുകൾക്ക് മുകളിലൂടെ തിരമാല കടന്നുപോകുമ്പോൾ അത് സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.

ഈ സെൻസറുകൾ വളരെ ഫലപ്രദമാണെങ്കിലും അവ സ്ഥാപിക്കാൻ ഭീമമായ ചെലവ് വരും. അതുകൊണ്ടുതന്നെ, സമുദ്രങ്ങളിൽ ഇവയുടെ ശൃംഖല വളരെ വിരളമാണ്. ഈ വിടവുകളാണ് പലപ്പോഴും മുന്നറിയിപ്പുകൾ വൈകാൻ കാരണമാകുന്നത്. ഇവിടെയാണ് ഗാർഡിയൻ ഒരു രക്ഷകനാകുന്നത്. ലോകമെമ്പാടും ഇതിനകം സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ആയിരക്കണക്കിന് ജിഎൻഎസ്എസ് (Global Navigation Satellite System) ഗ്രൗണ്ട് സ്റ്റേഷനുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയാണ് ഗാർഡിയൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതിനാൽ ഇതിന് അധികച്ചെലവ് വരുന്നില്ല. പസഫിക് സമുദ്രത്തിലെ ‘അഗ്നിവലയം’ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഭൂകമ്പ സാധ്യതയേറിയ മേഖലയിലെ 350-ൽ അധികം സ്റ്റേഷനുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ഗാർഡിയൻ ഇപ്പോൾ നിരന്തരം നിരീക്ഷിക്കുന്നുണ്ട്.

സുനാമി മാത്രമല്ല ലക്ഷ്യം

ഗാർഡിയന്റെ കഴിവുകൾ സുനാമി കണ്ടെത്തുന്നതിൽ മാത്രം ഒതുങ്ങുന്നില്ല. ഭൂമിയിൽ വലിയ ചലനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന എന്തിനെയും കണ്ടെത്താൻ ഇതിന് കഴിയും. അഗ്നിപർവ്വത സ്ഫോടനങ്ങൾ, മിസൈൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ, ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തിരിച്ചിറങ്ങുന്നത്, വലിയ ഉൽക്കകൾ കടലിൽ പതിക്കുന്നത് എന്നിവയെല്ലാം ഇതിൽ ഉൾപ്പെടും. ചുരുക്കത്തിൽ, ഭൂമിയുടെ ‘ഹൃദയമിടിപ്പ്’ ആകാശത്ത് നിന്ന് നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഒരു കാവൽക്കാരനാണ് ഗാർഡിയൻ.

മുന്നറിയിപ്പിലെ വിലയേറിയ മിനിറ്റുകൾ

കംചാറ്റ്കയിലെ സംഭവം വലിയ നാശനഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കിയില്ലെങ്കിലും, ഗാർഡിയന്റെ കഴിവുകൾ ലോകത്തിന് മുന്നിൽ തുറന്നുകാട്ടി. അടുത്ത തവണ ഒരു വലിയ ദുരന്തം വരുമ്പോൾ, രക്ഷാപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ആളുകളെ ഒഴിപ്പിക്കുന്നതിനും ഏതാനും വിലയേറിയ മിനിറ്റുകൾ അധികം നൽകാൻ നാസയുടെ ഈ ശാസ്ത്രീയ മുന്നേറ്റത്തിന് കഴിഞ്ഞേക്കും.

ഇന്ത്യയെപ്പോലെ നീണ്ട തീരപ്രദേശമുള്ള ഒരു രാജ്യത്തിന് ഇത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യകൾ നൽകുന്ന പ്രതീക്ഷ ചെറുതല്ല. ഗാർഡിയൻ ഇപ്പോഴും ഒരു പരീക്ഷണ ഘട്ടത്തിലാണെങ്കിലും, വിദഗ്ദ്ധരുടെ വിശകലനത്തിന് ശേഷം പൊതുജനങ്ങൾക്ക് മുന്നറിയിപ്പ് നൽകുന്ന സംവിധാനങ്ങളുമായി ഇതിനെ ബന്ധിപ്പിക്കാനായാൽ, അത് ദുരന്തനിവാരണ രംഗത്തെ ഒരു പുതിയ യുഗത്തിന് തുടക്കം കുറിക്കും. ഓരോ സെക്കൻഡിനും ജീവന്റെ വിലയുള്ളപ്പോൾ, ഗാർഡിയൻ നൽകുന്ന അധിക മിനിറ്റുകൾ ഒരുപക്ഷേ ഒരു ജനതയുടെ തന്നെ തലവര മാറ്റിയെഴുതാൻ ശേഷിയുള്ളതായിരിക്കും.