Autonomni polarni roboti koji istražuju najekstremniji okoliš na Zemlji

Yeti-650x499Dva Zemljina pola mjesta su gdje većinu svoga „života“ borave dva polarna rovera – Sunčevom energijom pogonjeni Cool Robot i njegov baterijama pogonjeni mlađi rođak Yeti, piše Wired.

Ovaj par rovera, stvoren od ruku tima inženjera pod vodstvom dr. Laure Ray sa Sveučilišta u Dartmouthu, među prvima su autonomnim polarnim robotima koji uspješno izvršavaju komplicirane zadatke na terenu. Dok ovo pišemo, 60-ak centimetara visoki Yeti putuje pustopoljinama Antarktika tražeći parom izdubljene špilje podno Mt. Erebusa. Naime, ispod ledenoga pokrova na ovome vrhu nalazi se vulkan koji je, izbacujući velike količine lave, formirao ledene špilje, skrivene ispod debeloga sloja snijega i leda.

„Osnovna ideja bila je da stvorimo zemaljske robote. Oni su nalik onima koje koriste planetarni znanstvenici, a jedina je razlika što ih mi koristimo za znanstvene misije proučavanja slabo poznatoga okoliša ovdje na Zemlji. Oni su najčešće nešto jeftiniji od svojih planetarnih rođaka, ispitivanje okoliša na Zemlji nije toliko skupo kao proučavanja, primjerice, površine Marsa. No, ipak se radi o prilično teškom zadatku“, kaže James Lever, inženjer u Laboratoriju za istraživanje hladnih regija američke vojske.

Lever je 4. prosinca s širom javnosti podijelio novosti vezane za aktivnosti rovera Cool Robot, samo dan nakon što je u istim prostorijama (onima Američke geofizičke unije) svjetla pozornice na sebe preusmjerio rover Curiosity sa svojim (razočaravajućim) vijestima s Marsa.

Cool Robot je na svoju misiju krenuo 2005. godine i to kako bi djelovao kao ispomoć znanstvenim timovima koji su radili u ekstremnim uvjetima na Južnom i Sjevernom polu. Zbog toga što roveri s ovakvim misijama moraju biti sposobni djelovati u dugome periodu (a izvori energije u ekstremnome su okolišu sve samo ne obilni i jednostavni za iskorištavanje), znanstvenici su odlučili da će se rover napajati solarnom energijom. Prekriven solarnim pločama, Cool Robot snagu za svoje misije crpi iz energije Sunca te je na taj način sposoban prijeći gotovo 500 kilometara mjesečno.

„Jedino ograničenje kod izgradnje ovakvoga rovera jest to da je znanstvena istraživanja moguće provoditi samo tijekom kratkoga ljetnog perioda. S druge strane, to je i prednost, budući da vam je tijekom ljeta Sunčeva energija dostupna 24 sata na dan“, kaže Lever. Zanimljivo je i da su solarni paneli kojima je prekriven Cool Robot posebno dizajnirani kako bi iskoristili svu dostupnu Sunčevu svjetlost. Oni su tako sposobni iskoristiti i onu svjetlost koja se reflektira od bijele površine snijega i leda koja dominira krajolikom na polovima. Rover „prikupljanjem“ reflektirane svjetlosti dobije i do jedne trećine svoje ukupne energije za kretanje.

Sljedeće će se godine 60-ak kilograma težak rover vratiti na Grenland, jedno od mjesta s čijim je okolišem najbolje upoznat. Sljedećega lipnja rover će početi mapirati površinu Grenlanda, a zatim će znanstvenici ove podatke uspoređivati sa satelitskim snimkama područja. Rover će izmjeriti i emisiju plinova iz Summit Stationa, znanstvene stanice sponzorirane od strane fundacije National Science koja se smjestila na tri kilometara visokome ledenom brijegu. „Kružit ćemo oko Summit Stationa i pokušati što preciznije izmjeriti emisiju plinova iz stanice. Kružit ćemo koliko god možemo, sve dok nas ne potjeraju“, kaže Lever.

Rover Yeti, dovršen 2008. godine, 80-ak je kilograma težak robot pogonjen baterijama i opremljen modernim radarom. Zbog internoga izvora energije Yeti je mobilniji od svoga starijeg rođaka i njegovi kotači vozili su se snjegovima obaju Zemljinih polova. „Yeti je nešto specijalizirani robot, izrađen s jasnom svrhom. Konkretno, on je dizajniran s jednim ciljem na umu – da uz pomoć svoga radara detektira ledene špilje na polovima“, kaže Lever.

Ledene špilje prekrivene su snijegom i ledom i izrazito su opasne za znanstvene timove i putnike namjernike koji prenose težak teret. Dovoljan je samo jedan krivi korak i čitave znanstvene ekipe zajedno s opremom zauvijek će nestati ispod ledenoga pokrova. Upravo tu na scenu stupa Yeti. Ovaj rover opremljen je GPS sustavom uz pomoć kojega locira poziciju znanstvenih ekspedicija te putuje ispred njih. Zatim uz pomoć radara detektira ledene špilje, pukotine i slično te upozorava znanstvenike na opasnosti ispred njih. Do sada je Yeti pronalazio špilje na Grenlandu i Antarktiku, a uskoro će se otisnuti na Arktik, gdje će znanstvenicima pomoći mapirati špiljama bogato područje između ledenih santi McMurdo i Ross, jednoga od područja kojima znanstvene ekspedicije na Južni pol najčešće prolaze.

U prosincu 2011. godine Yeti je znanstvenicima pomogao pri proučavanju zakopanih ostataka prve znanstvene postaje na Južnom polu. Radi se o sklopu objekata izgrađenih davne 1956. godine. Napuštena u sedamdesetim godinama znanstvena stanica „Stari pol“ sada leži prekrivena desetak metara dubokim slojem snijega i leda. Yetijev zadatak bio je analiza prekrivenih građevina te mapiranje područja. Na temelju ovih podataka znanstvenici su mogli procijeniti postoje li kakve pukotine koje bi mogle predstavljati opasnost za ljude koji su boravili iznad ledom prekrivene znanstvene stanice. „Ako je infrastruktura stare stanice popustila pod pritiskom snijega i leda, to je dobra vijest za nas. Ako ispod leda postoje objekti koji su još čitavi, postoji potencijalna opasnost da se pod dodatnim pritiskom teške znanstvene opreme uruše i sa sobom povuku znanstvenike“, kaže Lever. Nakon provedenoga istraživanja pokazalo se da je odluka da se u pomoć pozove Yeti bila i više nego opravdana. Naime, Yetijev radar pokazao je da je usprkos kontroliranim eksplozijama 2010. godine određeni dio infrastrukture stare stanice ostao netaknut.

Nakon toga Yeti se vratio na Antarktik gdje će se pridružiti timu od 11 znanstvenika koji trenutno proučava Mt. Erebus, najjužniji aktivni vulkan na Zemlji. Otprilike do siječnja sljedeće godine rover će tražiti skrivene ledene špilje i pukotine formirane fumarolama – toplim zračnim strujama i plinovima prouzrokovanim erupcijama vulkana. Također, uz pomoć posebnoga softvera, Rebecca Williams sa Sveučilišta u Dartmouthu Yetija „uči“ kako da samostalno analizira radarske snimke ledenih špilja umjesto da ih tek prosljeđuje znanstvenicima na analizu.

Znanstvenici se nadaju da će autonomni polarni roboti u budućnosti još više doprinositi znanstvenim projektima na Zemljinim polovima. Konkretno, inženjeri će raditi na tome da robote obuče da stvaraju i održavaju mreže senzora za mjerenje klimatskih uvjeta koje treba kontinuirano premještati zbog učestalih solarnih oluja.

Izvor: http://znanost.geek.hr/clanak/autonomni-polarni-roboti-koji-istrazuju-najekstremniji-okolis-na-zemlji/#ixzz2H6vQvM36

Leave a Comment