Беспилотники на службе климатологии
В Антарктиде завершились сезонные работы 63-й Российской антарктической экспедиции, в которой ежегодно принимают участие выпускники Санкт-Петербургского университета. Одна из них, климатолог Ульяна Прохорова, вместе с научной группой исследовала радиационные характеристики снежно-ледяного покрова самого южного материка при помощи беспилотного летательного аппарата (БПЛА).
Во время сезонных работ на российской станции «Прогресс» в Антарктиде ученые-климатологи использовали БПЛА типа «коптер», что позволило не только значительно снизить скорость полета, но и провести наблюдения на различных высотах в точке над конкретным объектом. Ученым удалось исследовать радиационные свойства различных типов подстилающей поверхности в районе станции.
«Прежде всего нас интересовали припай (неподвижный прибрежный лед) в бухте Нелла, поверхность и краевая зона ледникового купола, а также взлетно-посадочная полоса аэродрома станции, — рассказала Ульяна Прохорова. — Измерения проводились при помощи аналого-цифрового преобразователя, пиранометра (прибора для измерения солнечной радиации) и фотокамеры, которые были установлены на коптере. Одновременно на поверхности размещался мобильный актинометрический комплекс (он нужен для измерения интенсивности электромагнитного излучения) на базе стандартных российских пиранометров».
В результате наблюдений были проведены расчеты отражательной способности исследуемых объектов — альбедо, что позволило составить карты пространственного распределения этой очень важной величины, которая необходима для расчета теплового баланса поверхности.
«В период эксплуатации данной модели коптера выявились определенные конструктивные недостатки, которые в настоящий момент устраняются, — рассказал доцент СПбГУ, заведующий лабораторией процессов взаимодействия океана и атмосферы Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) Борис Иванов. — В новой модели кроме пиранометра и фотокамеры будут использованы инфракрасный термометр (тепловизор) и датчики контроля температуры и влажности воздуха. Ее испытания планируются на полевой базе ААНИИ "Ладога", а первые научные исследования — в рамках летней экспедиции ААНИИ и СПбГУ на архипелаге Шпицберген».
Пока применение БПЛА еще не получило широкого применения в российских исследованиях. Первые подобные работы проводились в 2015 году во время дрейфа норвежского научно-исследовательского судна «Лансе» севернее архипелага Шпицберген. Тогда отечественные специалисты попытались использовать БПЛА для измерения коротковолнового радиационного баланса поверхности дрейфующего льда при помощи датчика CNR-4, но из-за значительной инерционности прибора и высокой скорости передвижения БПЛА корректно рассчитать альбедо не удалось.