Автономна яхта Saildrone: плавання серед океану даних

Якщо ви зустрінете в океані незвичайний крилоподібний об’єкт, не лякайтеся. Це безпілотний вітрильник або повністю автономна яхта, яка збирає інформацію та дані, пов’язані з океаном. Перший такий успішний проект – вітрильний безпілотник на сонячних батареях Saildrone.

Широку популярність вітрильники-дрони отримали в 2018 році. У той час за допомогою таких безпілотників вперше було проведено масштабне дослідження Арктики, яка відомо своїм суворим кліматом і негостинним норовом. Головним завданням стало вивчення океану, а також складання можливих прогнозів і, в разі чого, попередження про фактичні чи потенційні загрози. Перший Saildrone Explorer, довжиною 7 метрів, відправили на недосліджені раніше території. Працюючи в умовах гранично низьких температур, 15-метрових хвиль та вітру понад 100 кілометрів на годину, він зміг зібрати дані, що стосуються кліматичних та погодних процесів, екології та особливостей підводної флори та фауни.

Як і слід було очікувати, його тривала робота також виявилася економічно корисною. Адже вивчати важкодоступні місця з космосу – менш інформативно, в той час як оснащення великого дослідницького судна оцінюється в мільйони доларів. А ось автономний Saildrone – це дуже доступний та надійний спосіб, він може пройти десятки тисяч морських миль та знаходитись в океані до 12 місяців. Жорстке та міцне вітрило з карбону, встановлене на безпілотній яхті, працює за принципом крила літака, а противага на кінці лонжерону утримує вітрильник від перекидання. Крім того, Saildrone використовує енергію вітру та сонця. За рахунок вітру вітрило призводить судно до руху, а всі прилади, що знаходяться на борту – системи навігації, датчики – заряджаються від сонця завдяки численним сонячним панелям, інтегрованим на корпусі та вітрилах.

Вже в січні 2021 року була запущена найбільша версія Saildrone Surveyor довжиною 22 метри, висотою крила 18 метрів і кілем 4 метри. На борту було встановлено нове гідроакустичне обладнання, яке дозволить картографувати морське дно на глибинах до 7000 метрів! Адже до сих пір про топографії Місяцю та Марсу було відомо більше, ніж про те, що знаходиться в надрах океанів і морів. Наприклад, форма дна має вирішальне значення для розуміння циркуляції течій. Вплив припливів на клімат, поширення хвиль цунамі, підводна геологія та розвідка ресурсів – все це стало доступним для вивчення завдяки Saildrone.

Так як же він працює? Saildrone може отримати маршрут плавання навіть дистанційно. Переміщаючись з точки А в точку Б, він орієнтується по GPS. Завдяки цілому ряду вбудованих датчиків, він може отримувати такі дані, як температура повітря і води, рівень вологості, тиску і сонячної радіації, вміст кисню, а також швидкість і напрям вітру, висоту і періодичність хвиль. Потім, за допомогою вбудованих алгоритмів, він аналізує отриману інформацію. У підсумку, система в реальному часі відправляє сигнали про можливі стихійних лихах, про появу сильного вітру і хвиль, небезпеки виникнення цунамі або про перші ознаки аварій, наприклад, розливу нафти. Також дрон може виконувати цілком конкретні завдання, які будуть корисні для риболовецької індустрії: відправляти дані про переміщення ссавців, виміряти рівень CO2 або підрахувати чисельність риби в конкретному куточку океану. Говорячи про перспективи, планується, що безпілотник зможе займатися пошуком нафти в складно доступних місцях.

Цікаво, що датчики парусника Saildrone також автоматично розпізнають об’єкти в реальному часі. За останні три роки було зібрано десятки мільйонів зображень відкритих вод і берегових ліній. А потім, за допомогою штучного інтелекту ці дані об’єднали з інформацією з інших джерел (радара, АІС, акустики), отримавши більш повну картину досліджуваної області океану.

Безсумнівно, розвиток безпілотних технологій може поліпшити розуміння морів і океанів. Можливо, що років так через десять, тисячі автономних апаратів, таких як Saildrone, зможуть переміщатися в світових водах, використовуючи супутники для передачі зібраної інформації та несучи користь людству.