Немецкие ученые разработали инновационный способ прогнозирования извержений вулканов с помощью дронов и лазерных технологий.
При движении магмы к поверхности выделяется огромное количество газов, причем чем ближе лавовый поток к поверхности, тем интенсивнее этот процесс. Особое внимание заслуживает углерод и серные соединения, так как уровень их концентрации служит надежным индикатором вулканической активности.
Раньше измерения уровня концентрации этих газов проводились на поверхности земли, что часто давало искаженные результаты, так как часть газов, которая попадала в измерения, была не вулканического происхождения и выделялась окружающей растительностью и почвой.
Именно поэтому исследователи предложили использовать дроны, которые могут взлететь над газовыми облаками. С помощью зум-камеры наземный блок визуально отслеживает красные светодиодные маркеры, установленные на дроне, и выравнивает лазерный луч сенсора с отражателем. Лазерный луч от наземной установки проходит сквозь облако и отражается от дрона, который обычно летает по заданному маршруту. За короткий промежуток времени (10–15 минут) система способна провести до трех тысяч измерений. Специальный алгоритм обрабатывает отраженный сигнал, формируя карту распределения газовых концентраций.
Для повышения точности методика учитывает как естественные ветровые потоки, так и воздушные завихрения, создаваемые самим летательным аппаратом. Этот подход к корректировке поправок на ветер был отработан в аэродинамической трубе и обеспечивает погрешность не более 5%.
Помимо мониторинга вулканической опасности, технология «роботизированного обоняния» может применяться для обнаружения утечек газа, выявления источников загрязнения окружающей среды и планирования мер по смягчению экологических последствий.