Парусные дроны помогают ученым изучать самые труднодоступные регионы Мирового океана. Разбираемся, как работают эти устройства
А в чем тренд?
Мировой океан находится в центре технологической революции. Новые разработки делают его исследование более быстрым и эффективным. Тем не менее этот прорыв за пределами научных кругов остается практически незаметным. Алекс Де Робертис, американский биолог из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), отмечает: «Мы находимся на пороге распространения большого количества автономных транспортных средств в океане. То, что еще недавно было научной фантастикой, станет обыденностью».
Парусные дроны — это устройства, которые выглядят как доски для серфинга больших размеров, каждая из которых оснащена жестким парусом из углеродного волокна (крылом) и запасом научного оборудования. Парусные дроны достигают удаленных, труднодоступных для людей частей Мирового океана.
Как двигаются парусные дроны
Парусные дроны путешествуют по океанам за счет энергии ветра и солнца. Инженеры Saildrone — компании, которая как раз и разрабатывает парусные дроны, — на суше могут управлять ими с помощью команд, передаваемых через спутник. Программное обеспечение беспилотного аппарата автономно регулирует крыло, чтобы удержать его на курсе. Используя ветер и океанические течения, парусные дроны движутся в среднем со скоростью около 5,5 км/ч.
NOAA и другие научные группы заказывают Saildrone развертывание беспилотников по всему Мировому океану. Они работают как мобильные метеорологические станции, устройства биологического мониторинга и даже картографы. Они способны преодолевать высокие волны, ураганные ветры, ледяные корки и могут находиться в открытом море месяцами.
Зачем нужна карта океанического дна
Большая часть рельефа океанического дна не нанесена на карту детально. Это, в свою очередь, затрудняет изучение морских явлений. Ларри Майер, директор Центра прибрежного и океанического картирования при Университете Нью-Гэмпшира, подчеркивает: «Океан участвует в изменении климата. Турбулентность, создаваемая водой над морским дном, является очень важным фактором распределения тепла. Кроме того, океаническое дно важно для навигации, безопасности и понимания уязвимых мест обитания морских животных. Невозможно управлять и защищать неизвестное».
Как картографируют дно
Для картографирования дна Майер с коллегами используют самый большой парусник Saildrone — Surveyor. Установленный на нем гидролокатор собирает данные в зоне, ширина которой в три-четыре раза превышает высоту над дном океана. Для этого он отправляет звуковой сигнал к дну и «ждет», пока эхо вернется, фиксируя таким образом форму поверхности. Во время путешествия вдоль Северной Америки летом 2022 года парусник открыл потенциальные гидротермальные источники вблизи Аляски и ранее неизвестную подводную гору рядом с Калифорнией.
Исследования ураганов
Ни одно судно не хочет оказаться в эпицентре урагана, поэтому до сих пор мало что известно о процессах, происходящих между океаном и атмосферой во время тайфуна. В 2021 году в Атлантическом океане NOAA запустило пять беспилотников Saildrone в местах, где вероятнее всего могли случиться бури. Один дрон проник в ураган четвертой категории, записал видео и собрал данные о физических взаимодействиях между океаном и атмосферой.