Петербургский ученый разработал умный дночерпатель для исследования грунта водоемов

Железный кирпич болтается на лебедке не для того, чтобы пугать обитателей Ладоги. Инженер Института озероведения Михаил Дудаков не собирается глушить рыбу, а наоборот проводит ревизию морского дна – пригодна ли еще вода для жизни пресноводных семейств.

Этот увесистый и аутентичный аппарат называется дночерпатель. Его спускают на стальном тросе под воду на глубину от пяти до нескольких сотен метров. Затем по механическому сигналу ковш захватывает несколько слоев донных отложений.

Вся сложность в том, что подводный кран должен воткнуться в дно строго вертикально. Иначе пробу вытряхнут за борт. А механический спуск ковша сработает только при натянутом тросе. Обычно мешает течение, да и судно как назло все время качается на волнах. Справиться с такой ювелирной работой под силу только цирковым артистам и отдельным сотрудникам института. Их меньше, чем пальцев на одной руке. Можно было бы спускать на дно самих ученых в аквалангах, но на глубине в двести пятьдесят метров велик шанс не вынырнуть. Поэтому последние полсотни лет биологи гордо показывают рыбакам как можно филигранно обходиться с лебедкой. Инженеру Дудакову, наконец, это все надоело. И он наградил аппарат независимостью мышления.

«Мы начали разработку умного устройства, которое само принимало решение о том, когда ему надо сработать. Главная идея в том, что на самом начерпателе стоит акселерометр, гироскоп, датчик глубины. И в реальном времени микроконтроллер, сканируя всю информацию с датчиков, понимает, в каком он сейчас положении в толще воды, опускается, понимается. Вот он встал на дно, вот он встал на дно в правильном положении», – рассказал Михаил Дудаков.

Если электронные глаза сообщают, что все в порядке, раскрывается стальная пасть и захватывает грунт. Кроме того, к роботизированному хищнику приспособили приводы, которые выравнивают и смягчают падение умного черпателя на дно. Ничего подобного в мире больше нет. Софт Михаил написал сам. И запатентовал изделие. Уже три сезона прототип ловко охотится за глинистыми отложениями, илом и камешками.

Если повезет, исследователи могут поймать и кое-какую живность. Так, например, этим летом, дночерпатель принес в клюве морского таракана. На Ладоге равноногий рак живет со времен Ледникового периода и последние несколько тысяч лет наводит ужас на рыбаков. Однако научный интерес, конечно, простирается дальше реликтовых видов.

«Седиментологи анализируют состав донных грунтов, смотрят как они распределяются на дне озера. Мы, биологи, смотрим состав донной фауны. Из этих проб. Отбирается совершенно с конкретной площади проба и мы можем пересчитывать и давать какие-то количественные оценки – распределение биоты в разных частях озера», – объяснила научный сотрудник Лаборатории гидробиологии Института озероведения Дина Дудакова.

Изготовитель дночерпателя доцифровой эпохи – Институт биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина – рассматривает возможность создания смарт-модели по чертежам Михаила Дудакова. Есть надежда, что агрегат запустят в серию и он захватит донные отложения не только родных, но и всех остальных водоемов мира.