Потребителски дрон, адаптиран да помага при прогнозиране на вулканични изригвания

Сподели

Анализът на вулканичните газове позволява на учените да определят какви процеси протичат дълбоко във вулканите, включително възможността за предстоящи изригвания. И докато големи, скъпи дронове преди са били използвани за вземане на проби от тези газове, сега малък потребителски модел може да свърши работата.

Едно време единственият метод за събиране на такива газове включваше действително изкачване до ръба на кратера на активен вулкан. Това не само е много труден и отнемащ време процес, но също така може да навреди на вулканолога, ако настъпи изригване, докато са там горе.

Съвсем наскоро много учени вместо това започнаха да използват дистанционно управлявани дронове за получаване на газови проби и други данни.

Въпреки че самолетите наистина правят нещата значително по-безопасни и лесни, типът използвани дронове обикновено са големи промишлени модели, които могат да тежат до 25 kg (55 lb). Не само, че е трудно да се влачат такива дронове до често отдалечените райони, където се намират вулкани, но и самолетите са доста скъпи – така че безвъзвратното разбиване на един във вулканичен кратер е доста голяма работа.

Имайки предвид тези ограничения, проф. Торстен Хофман и екип от германския университет Йоханес Гутенберг в Майнц се заеха да миниатюризират необходимата технология.

Работейки с колеги от университета в Хайделберг, те започнаха с потребителски квадрокоптер DJI Mavic 3, след което продължиха да добавят компоненти като микроконтролер ESP32/Wi-Fi модул, миниатюрни сензори за серен диоксид и въглероден диоксид, малка помпа за вземане на проби от въздух, GPS модул и флаш памет.

Всички тези устройства се захранват от литиево-полимерна батерия от 1300 mAh (отделна от собствената батерия на дрона) и се съдържат в 3D отпечатана кутия, монтирана на ходовата част на Mavic 3. Данните се предават от дрона към наземен компютър в реално време, плюс това се записват във вградената памет.

Общото тегло на little-RAVEN е само 1,23 кг (2,7 фунта)

група Хофман

Крайният продукт е известен като little-RAVEN (самолет с дистанционно управление за анализ на вулканични емисии) и тежи само 1,23 kg (2,7 lb). Пълен полеви пакет, състоящ се от дрона, две резервни батерии, раница и други аксесоари (като компютъра за получаване на данни) наклонява везните на 3 кг (6,6 фунта) и струва приблизително 3500 евро (около 3718 щатски долара). За разлика от това, по-големите дронове, които се използват в момента, могат да струват до $10 000, без да се включва допълнителният хардуер за вземане на газови проби.

При тестови полети, извършени този април на уместно наречения италиански остров Вулкано, little-RAVEN успешно получи и препредаде показания за вулканичен газ от кратера Ла Фоса. По-конкретно, той точно докладва за съотношението серен диоксид/въглероден диоксид на газовите струи, изпускани от кратера – това съотношение може да се използва за определяне на вероятността от изригване в близко бъдеще.

Статия за изследването беше публикувана наскоро в списанието Научни доклади.

източник: Университет Йоханес Гутенберг Майнц



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели