Hitzewarnung aus dem All: So will die Nasa Waldbrände verhindern

Die verheerenden Waldbrände in Kalifornien sind endlich erloschen. Wochenlang verdunkelte dichter Rauch den Himmel, Menschen flohen vor den Flammen, Straßen verwandelten sich in Evakuierungsrouten. Mit dem Regen kam die Erlösung, doch die Bilanz bleibt erschütternd: mehrere Dutzend Tote, Hunderttausende Evakuierte, mehr als 15.000 zerstörte Gebäude.

Diese Brände werden nicht die letzten in den Hügeln Kaliforniens gewesen sein. Und der US-Bundesstaat ist keinesfalls der einzige Ort auf der Welt, der regelmäßig von sogenannten Wildfires betroffen ist. „Es passiert jedes Jahr, und es passiert überall auf der Welt“, sagt Sarath Gunapala, der beim Jet Propulsion Laboratory im kalifornischen Pasadena in der Abteilung für Mikrogeräte und Sensoren arbeitet.

„In Schweden, in Montana und in Australien“, zählt Gunapala drei weitere internationale Brennpunkte für Waldbrände auf. Feuerwehr und Militär kämpfen derzeit in Japan gegen den größten Brand seit Jahrzehnten. Die Flammen haben sich im Nordosten des Inselreiches ausgebreitet. 

Bisherige Vorwarnsysteme sind zu langsam

Wird ein Feuer von starken Winden angefacht, verbreitet es sich schnell. „Es mag eine Meile entfernt sein, und doch wird es binnen fünf Minuten Ihr Haus erreichen“, so Gunapala. „Sie haben dann noch nicht einmal Zeit, zu packen und zu verschwinden.“

Was Wissenschaftler also bräuchten, wären zeitige und schnelle Vorwarnungen, am besten noch bevor der eigentliche Waldbrand ausbricht. Zwar gibt es eine Reihe von Satelliten, die Feuer erkennen – das geht aber nicht sonderlich schnell. Sie fliegen nur alle paar Tage über dasselbe Gebiet. Bis dahin hat sich das Feuer längst weiter ausgebreitet.

Die Auflösung zählt

Noch einem zweiten Problem lässt sich mit der herkömmlichen Technologie nicht beikommen: der Auflösung. Der Blick aus dem All ist nicht scharf genug. „Wir müssen ein Feuer entdecken, solange es noch klein ist“, sagt der Experte Gunapala. Er meint damit ein glimmendes, schwelendes Feuer, denn: „Ist es erst einmal ein richtiger Brand, wird er nur noch schwer zu löschen sein.“

Hier soll künftig c-FIRST Dienste leisten – ein Wortspiel, wie „zuerst gesehen“, aber auch eine Abkürzung für compact-Fire Infrared Radiance Spectral Tracker, ein Satellit also, der entstehende Feuer nicht optisch, via Fotos, sondern im Infraroten aufspüren soll.

Kleine Feuer aus dem All erkennen

Denn bei einem Feuer spielt nicht nur der eigentliche Brand eine Rolle, sondern auch die Temperatur. Ein Waldbrand beginnt oft bei um die 25 Grad. Die Hitze kann aber auf mehr als tausend Grad ansteigen. „Deswegen brauchen wir Infrarotdetektoren: Sie reagieren auf Hitze“, ergänzt Sachidananda Babu, Programmmanager im Bereich Technologievalidation der Nasa.

Diese Hitze lässt sich bereits nachweisen, bevor ein Feuer startet – durch Wetterveränderungen, vertrocknete Vegetation, Änderung der Windrichtung oder durch weniger im Boden gespeichertes Wasser. So ließen sich künftig Waldbrände vorhersagen, noch ehe sie entstehen. Auch wird die Auflösung von c-FIRST zehnmal besser sein als die der bisher eingesetzten Satelliten. Ein Brandherd von nur 30 Metern Durchmesser wäre so aus dem All erkennbar.

Unsichtbare Brandherde

Ob das alles so funktioniert, sollten im Januar und Februar Versuche an Bord eines Forschungsflugzeugs der Nasa zeigen. Sechs Tage nach Ausbruch der Waldbrände flogen Wissenschaftler mit über die kalifornischen Feuer. Der Zeitpunkt war ein Zufall – und doch ein Glücksfall. Denn so konnten sie c-FIRST unter realen Bedingungen testen.

„Wir hätten eigentlich kein aktives Feuer gebraucht, um die Instrumente zu prüfen. Unser Detektor reagiert auf jede höhere Temperatur“, sagt Sachidananda Babu. Doch die echten Brände boten eine einmalige Gelegenheit, um zu zeigen, dass c-FIRST selbst kleinste Brandherde erkennt, bevor sie außer Kontrolle geraten.

Auch dort, wo es nur Schwelbrände gab oder wo einzelne Feuer bereits gelöscht waren, konnten die Infrarotdetektoren potenzielle Brandherde ausmachen, die mit bloßem Auge unsichtbar blieben. Sie erfassten Hitzestrahlung von über 200 Grad – gefährlich genug, um bei starkem Wind wieder aufzuflammen.

Dank dieser erfolgreichen Tests stünde dem Start ins All nun kaum noch etwas entgegen. Ursprünglich war der Beginn der c-FIRST-Beobachtungen aus dem Orbit für das kommende Jahr geplant. Da sich die Flugversuche jedoch aufgrund technischer Probleme verzögerten, wird es jetzt wohl bis mindestens 2027 dauern, bis aus der Idee eine Weltraummission wird.

Sollte die Technologie wie geplant funktionieren, könnten künftig nicht nur Kalifornien, sondern Waldbrandregionen weltweit von frühzeitigen Warnungen profitieren. Feuer könnten entdeckt werden, bevor sie zur unkontrollierbaren Gefahr werden. Vielleicht wird der Himmel dann seltener rot – und die Menschen hätten mehr Zeit zu fliehen, bevor die Flammen ihre Häuser erreichen.