Выполнить детальные съемки побережья, нанести на карту подводный рельеф, понаблюдать за жизнью моржей и белых медведей — всё это и многое другое умеют беспилотники, которыми ученые активно пользуются для изучения Арктики. Ведущий специалист по работе с БПЛА Центра морских исследований МГУ им. М. В. Ломоносова Александра Барымова рассказывает об особенностях арктических исследований и самых интересных проектах.
Александра, расскажите, пожалуйста, о том, какие задачи выполняют коптеры и каковы их преимущества по сравнению с методами наземного наблюдения?
Использование коптеров — это дистанционный метод наблюдения; такие методы всегда дешевле, проще, быстрее и безопаснее традиционных. Более того, в некоторые места человек в принципе попасть не может, например, не получится «лично» изучить вертикальный обрыв, дрейфующий айсберг или гору, на которой живут медведица с медвежатами. В таких случаях коптеры— наше всё.
На некоторых направлениях исследований коптеры в прямом смысле открыли новые горизонты. Например, в изучении речных плюмов (масс опресненной воды в море рядом с устьями рек) мы сделали глобальный прорыв благодаря нашим «карманным крыльям». Снимки со спутника дают недостаточно информации, а изучать плюмы с лодки не получается — их не видно.
Так что коптер — единственный инструмент, с помощью которого можно изучить плюмы детально и рассмотреть процессы, которые там происходят. Анализ данных с коптеров позволяет выполнить позиционирование исследовательского судна в режиме онлайн: мы ищем интересные для ученых места и подводим туда судно, оно производит нужные замеры, берет пробы.
Или мой любимый кейс — сбор генетических данных с использованием проб, взятых из фонтанов китов. К дронам привязывают чашки Петри, пробирки или просто марлю. Беспилотники влетают прямо в китовьи фонтаны и собирают пробы. Это потрясающее изобретение!
Кроме того, дроны решают задачи, которые раньше выполнялись с помощью снимков со спутников или самолетов. Например, помогают при картографировании побережий, изучении рельефа местности. Коптер пролетает по определенному маршруту и делает множество фотографий. Из них, как из деталей пазла, мы собираем подробную карту местности.
Коптеры можно оснастить лазерными сканерами и изучать не только наземный, но и подводный рельеф, вести мониторинг опасных геологических процессов, таких как оползни. Раньше это было возможно только с помощью эхолотов или прямых методов.
Другие важные направления использования дронов — изучение локальной структурной геологии, диких животных и птиц, особенно водоплавающих. Дроны экономят наше время, силы и здоровье. При этом нельзя сказать, что беспилотники заменили традиционные методы наблюдения, нет, сверка обязательно нужна.
В основном ученые пользуются любительскими дронами, которые можно найти в обычных магазинах. Они могут находиться в воздухе в течение 20−25 минут, в холодную погоду — еще меньше, поэтому используются специальные батареи с подогревом.
Мы пользуемся и профессиональными беспилотниками. Они не поместятся в дамскую сумочку — ездят в специальных огромных кейсах, дольше и дальше летают, требуют более высокой квалификации и серьезных ресурсов. В зависимости от решаемой задачи дронам придается специальное оснащение, от чашки Петри и обычных камер до тепловизоров, мультиспектральных камер, лазерных дальномеров, газоанализаторов, спусковых устройств, магнитометров, манипуляторов.
Если кратко, то в Арктике основные задачи — наблюдение за водными массами, айсбергами, за побережьем и за животными. Полученные с помощью дронов данные используются не только для научных исследований, но и для обеспечения безопасности работы в Арктике.
Управлять дроном — это ведь только часть задачи. Как происходит обработка полученной информации?
Постобработка и анализ зависят от конкретного проекта. Иногда нужно «сшить» сверхвысокодетальную карту поверхности или сделать трехмерную модель для последующей интерпретации — это может быть и оценка берегов, и поиск объектов, и мониторинг изменений.
Например, я с помощью коптера нашла залежку моржей и двух медведей рядом. В этом случае нужно определить задачи и возможности для исследования: например, изучить количество животных, пол, возраст, их возможную реакцию на коптер, оценить риски для людей, найти фарватер и место высадки. Сейчас мы учимся объединять съемку беспилотниками и результаты работы нейросети для более удобного подсчета животных и птиц.
Бывает, требуется поднять архивы и сравнить какие-то параметры: например, сколько моржей жило на этом острове в прошлом году, была ли на этом месте затонувшая лодка? Такие вопросы могут возникать неожиданно — порой не знаешь, что тебе пригодится. Но в этом вся прелесть архивных съемок — находятся настоящие сокровища!
Вспомните, пожалуйста, самые яркие эпизоды работы с коптером в Арктике.
В первую очередь, это опасные моменты. Например, однажды я чуть не упала в обморок прямо в полете, рисковала коптером ради красивых или важных для науки кадров, совершала сложные посадки на движущееся судно.
А самым ярким впечатлением была работа с крупными морскими млекопитающими. Возможность рассмотреть белого медведя, даже взаимодействовать с ним — это нечто фантастическое. В такие моменты ты чувствуешь себя незваным гостем в его мире, стараешься уважать его границы, быть незаметным — и при этом не можешь оторваться от экрана. Медведи — лорды Арктики, их мощь ощущается даже через камеру дрона.
Еще одной потрясающей возможностью для меня было наблюдать за моржами в воде — долго и вблизи, не тревожа их. Без дронов это невозможно. В результате мы получили уникальные кадры, рассказывающие о жизни моржей: о том, как они спят на воде, как организуют охрану, как играют, как самки кормят малышей.
Вам нравится Арктика? Сложно ли там работать, не боитесь ли холода?
Холодов я не боюсь — спасают хорошая экипировка и горячая пища. Мерзну часто, но умею вовремя отогреваться, чтобы не было последствий. А вот света солнечного маловато, поэтому мы поддерживаем себя витаминами. Арктику люблю до горизонта и обратно. В известной песне поется: «Если ты полюбишь Север — не разлюбишь никогда». Это про меня: у меня северная душа. Арктика суровая, но при этом хрупкая и нежная.
Находясь там, я чувствую себя одновременно и дома — настолько мне там комфортно, и в гостях — осторожно и вежливо веду себя по отношению к природе. На суше тоскую и вспоминаю красоту минимализма, дуализм нежности и суровости, бесконечность горизонта. Арктика для меня — место силы.
Беседовала Надежда ФЕТИСОВА / Фото: предоставлены А. Барымовой
Источник Публикуется в сокращении
