一群科学家最近飞往北极,测试一项新技术,他们认为这项技术可能会使测量冰层和追踪栖息在冰层上的北极熊变得更容易和更快。
研究人员正在试验一种新型的自主飞行技术,他们希望这种技术能够为他们提供更多关于该地区的本地化和即时信息。该小组包括诺斯罗普·格鲁曼公司的工程师和圣地亚哥动物园全球的科学家,他们表示这些信息可能成为北极熊保护的关键组成部分。
圣地亚哥动物园保护研究所的高级研究员詹姆斯·谢泼德说:“技术正在真正推动生态和保护研究,并为我们打开了了解动物行为的新窗口。它向我们展示了它们所栖息的栖息地的特征,而不会打扰它们。”
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他们在马尼托巴省丘吉尔测试的飞机是全电动的,并配备了多个光学传感器。它的设计能够承受严酷的北极景观。据诺斯罗普·格鲁曼公司的高级研发工程师查理·韦尔奇称,科学家们每天都会派出该飞行器,以视觉方式绘制海冰地图,并试验一种使用激光创建景观 3D 轮廓的传感器。
他说:“这将使我们能够准确测量冰的厚度和物理特性。”
在测量冰厚度和追踪北极熊活动方面,科学家目前依赖卫星图像和数据。
然而,圣地亚哥动物园保护研究所的副主任梅根·欧文表示,这存在一个问题:由于分辨率约为 50 平方公里,数据不够精细,无法深入了解该地区。
她说:“我们知道气候变化对北冰洋的影响的唯一原因是因为过去 40 年的卫星技术使我们能够记录海冰的减少。”
在快速变化的景观中快速部署
北极探险队的成员正在测试一种新的自主飞行技术,该技术可以帮助提供来自该地区更快、更准确的数据。图片由诺斯罗普·格鲁曼航空航天系统公司提供。
由于数据来自相当高的高度,欧文和她的团队有时在将它们与从他们在该地区一些北极熊身上佩戴的项圈收集的位置数据进行比较时,注意到存在差异。这让他们意识到,他们需要更深入地了解海冰正在发生的事情,特别是海冰对于该物种的生存至关重要。
欧文解释说:“2016 年 11 月的海冰面积刚刚打破了另一个最低纪录,而北极熊绝对依赖于海冰。冰层恢复的时间越长,北极熊的能量压力就越大,在下一个季节生存就越具挑战性。”
他们的新飞机技术可以帮助弥补这一差距。韦尔奇解释说,首先,它可以实现快速部署——他们可以每天设置它进行测量,并且它可以捕获高度详细、准确的景观数据。
他说:“我们不必等待数周才能获得卫星图像,而是可以在需要时派出这个系统,收集信息,并立即处理并将其输入生态模型。这是关键点,因为冰层变化非常快。”
然而,在北极部署这项技术是一项挑战。
韦尔奇说:“这部分很有趣,部分你只有到了那里才会知道。这是第一步,我们的工程师亲临现场,在一个世界上最恶劣的环境中测试新系统,以评估我们如何从科学数据的角度开发研究人员需要的系统。”
从测试的角度来看,该团队认为这次旅行非常成功。他们花了两天时间成功测试了飞机,并能够将系统送入空中,进行系统级检查并执行韦尔奇所说的“栖息地的基础级测绘任务”。
现在,初步测试已经完成,该团队仍在制定明年发展方向。诺斯罗普·格鲁曼航空航天系统公司公共关系团队的丹尼尔·哈扎德表示,虽然尚未制定详细计划,但他们热衷于推进与圣地亚哥动物园的合作。
他说:“我们认为这是一个独特的合作伙伴关系。我们长期以来一直关注科学和人类发现,而圣地亚哥动物园是全球保护领域的领导者。我们对今年感到满意,并正在努力弄清楚未来会怎样。”
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