Цифровий двійник Землі

У сучасному світі, де інформація є ключовим ресурсом, здатність розуміти та прогнозувати складні глобальні процеси набуває безпрецедентного значення. Протягом останніх років дослідники активно розробляють амбітну концепцію, відому як «цифровий двійник Землі» — динамічну, керовану штучним інтелектом віртуальну модель нашої планети. Ця технологія спирається на величезні масиви даних, що надходять у реальному часі з різноманітних джерел, зокрема супутників, безпілотних літальних апаратів та інших сенсорів. Мета полягає у створенні всеохопної симуляції, яка охоплює широкий спектр явищ: від питань глобальної безпеки та динаміки кліматичних змін до функціонування складних систем, що лежать в основі світових ланцюгів постачання. Незліченні обсяги даних збираються, обробляються та аналізуються для виявлення найтонших змін, що відбуваються в реальному часі, аби зрештою оптимізувати процес ухвалення рішень за допомогою моделювання різноманітних сценаріїв.

Уявіть собі три потенційні ситуації: в Атлантичному океані починає формуватися потужний ураган; споживча поведінка зазнає змін напередодні святкового сезону; або ж китайські війська починають концентруватися вздовж Тайванської протоки. Технологія цифрового двійника може бути застосована в кожному з цих випадків. Вона здатна спрогнозувати траєкторію руху шторму з високою точністю, проаналізувати зміни в купівельних патернах та інтенсивності пішохідного руху в торгових зонах, або ж змоделювати ймовірні наслідки військової ескалації — від впливу на регіональну безпеку до довгострокових ефектів на глобальні ринки. Такі прогнозні можливості, що дозволяють зазирнути у можливе майбутнє, ще нещодавно здавалися б недосяжною мрією для осіб, відповідальних за прийняття критично важливих рішень.

Ден Смут, генеральний директор компанії Maxar Intelligence — провідної космічної технологічної компанії зі штаб-квартирою в Колорадо, що спеціалізується на геопросторовій розвідці, — в нещодавньому інтерв’ю для подкасту Space Minds підкреслив зростаючу важливість такого підходу. Він зазначив, що здатність бачити Землю з цих, так би мовити, «перспектив мурашника» (тобто з висоти, що дозволяє охопити великі території та відстежувати масштабні процеси) та запускати симуляції на основі цих даних — це саме той напрямок, «куди спрямований тиск ринку». «Те, що справді хвилює як наш уряд США, так і міжнародні уряди, — це глибоке розуміння динаміки цього світу, що постійно змінюється, і можливість швидко приймати рішення на основі того, що раніше вимагало значно більше часу», — пояснив Смут.

Для компанії Maxar, клієнтами якої є не лише комерційні партнери, але й потужні оборонні та розвідувальні агенції різних країн, діяльність охоплює отримання зображень, їхню обробку та глибокий аналіз, який може бути інтегрований у ці нові цифрові ландшафти. Одним із найбільших контрактів компанії є 10-річна угода на суму 3,2 мільярда доларів з Національним управлінням військово-космічної розвідки США (NRO). Цей контракт, укладений також із каліфорнійською компанією Planet Labs, передбачає надання супутникових знімків, включаючи зображення в короткохвильовому інфрачервоному діапазоні, нічну зйомку та зйомку неземних об'єктів — послугу, пов'язану з підвищенням обізнаності про ситуацію в космосі. В рамках цієї угоди NRO також може замовляти послуги «точкового збору даних», коли комерційні супутники використовуються для зйомки конкретних визначених локацій. Однак позиціонування та доступність таких послуг, особливо для урядових замовників, можуть залежати від мінливих політичних пріоритетів. Наприклад, після суперечки між президентом Дональдом Трампом та президентом України Володимиром Зеленським, адміністрація Трампа тимчасово призупинила надання Україні підтримки супутниковими знімками США, хоча й відновила її через два тижні на тлі розмов про можливе припинення вогню у війні з Росією.

Тим часом компанія Maxar, яка ще на початку війни у 2021 році виявила нарощування російських військ уздовж українського кордону, відіграє ключову роль у моніторингу зон конфліктів по всьому світу. Маючи коріння, що сягає 1960-х років, компанія пройшла ребрендинг у 2017 році після придбання DigitalGlobe, постачальника космічних знімків та геопросторових даних із Колорадо. З того часу спектр послуг компанії значно розширився, але однією з найважливіших нещодавніх змін, як пояснив Смут, є кардинальне зростання вимог до швидкості надання цих послуг.

Те, що раніше вимагало «тижнів і місяців для оцінки інформації», тепер може бути доступним у «90-хвилинному часовому проміжку», — зазначив він. «Саме тут, я думаю, ми бачимо цю компіляцію даних, і саме тут геопросторова розвідка справді починає стимулювати такий тип прийняття рішень», — додав Смут, особливо підкреслюючи, що технології цифрових двійників все частіше підкріплюються тривимірними уявленнями Землі.

«3D — це абсолютно той напрямок, куди все рухається», — наголосив Смут, посилаючись на передові методи, такі як стереозображення, що використовуються його компанією, а також конкурентами на кшталт Planet Labs та технологічним гігантом Google. Цей підхід полягає в отриманні кількох зображень однієї й тієї ж місцевості під різними кутами, що дозволяє здійснити віртуальну реконструкцію детальних тривимірних об'єктів та рельєфу. Будівлі та гори на таких моделях виглядають значно складнішими та реалістичнішими, створюючи ефект занурення порівняно з традиційними двовимірними картами. Однак ця техніка, хоч і є надзвичайно ефективною, генерує величезні обсяги даних, що може створювати «вузькі місця» з точки зору швидкості обробки та ефективності передачі.

«Ви повинні робити це майже з космосу, тому що спроба отримати цю інформацію шляхом збору на низькому рівні [з поверхні Землі чи з низьких висот] займає цілу вічність», — пояснив Смут, особливо з огляду на нові імперативи щодо швидкості. Картографічні компанії та постачальники геопросторових даних «тепер повинні мати можливість надавати цю інформацію в швидкому темпі. Це просто світ, у якому ми живемо». Створення та підтримка актуальних, деталізованих 3D-моделей Землі стає невід'ємною частиною сучасної геопросторової розвідки та основою для функціонування все більш складних та потужних цифрових двійників нашої планети.