在地球最南端,研究人员比大多数人更期待夏天。那时,像美国海岸警卫队“北极星号”破冰船这样的大型船只抵达南极洲的麦克默多海峡,作为“深冻行动”的一部分,开辟向国家科学基金会“麦克默多站”和罗斯岛其他设施运送补给所需的航运线路。当“北极星号”在去年一月驶入海峡时,它搭载着在“深冻行动61年历史”中从未使用过的东西:无人机。
来自航空环境公司的RQ-20A 美洲狮无人机的首次亮相,标志着“北极星号”船员的重大转变,他们过去依靠海岸警卫队直升机来帮助勘测周围的冰层,然后选择最安全、最有效的路线。然而,在之前的两次任务中,直升机无法使用,船员们只能依靠卫星图像来引导他们122米长的船只穿过冰冷的水域。
在“北极星号”在南极洲为期一个月的停留期间(于2月8日结束),海岸警卫队对无人机进行了测试,共进行了24次飞行,总计12小时。“美洲狮”的视频和红外摄像机记录并实时将视频和图像流回船上。船员们评估了从图像中收集到的经纬度定位数据,以帮助他们构建冰层的二维和三维地图和镶嵌图。
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这些飞行还为“北极星号”上的国家冰中心科学家提供了空中录像,他们与卫星图像一起评估这些录像,以帮助更好地了解冰的厚度、年龄和其他状况。“美洲狮”无人机的翼展为2.8米,同样可以随时帮助执行任何搜救任务。中尉初级军官塞勒斯·乌恩瓦拉说:“我们表示需要一种可以提供更及时和本地观察的东西,它可以很容易地发射,并覆盖足够的距离来侦察穿越漂流海冰的潜在路线”,他曾在“北极星号”上担任公共事务官。当美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提出向“北极星号”船员借出三架小型、电池驱动的无人机(可以手动发射)以及备件、地面控制设备和远程天线时,海岸警卫队找到了“某种东西”。他们还包括一个用于着陆的网捕系统,旨在防止“美洲狮”在船的甲板上滑动并滑入海峡。
在过去的几年里,NOAA 一直将其“美洲狮”无人机借给海岸警卫队用于北极任务,包括过去三个夏季在海岸警卫队“希利号”破冰船上的任务。事实上,NOAA“北极星号”上的无人机系统项目官员托德·雅各布斯说,捕获网的创建是北极任务期间着陆困难的结果。“‘美洲狮’通常在飞行结束后直接从陆地、冰面或水面回收,”他说。“在北极和南极条件下,我们更喜欢直接在船的甲板上回收‘美洲狮’,而不是将人们放入小船中从水中回收‘美洲狮’。”
从“北极星号”的飞行甲板上发射和回收无人机带来了几个挑战。雅各布斯说,在恶劣天气中,船只经常左右摇摆约15度。这意味着当一架“美洲狮”接近时,船的甲板可能会随着每次摇摆上下移动一米或更多。风和其他问题导致重达6.1公斤的“美洲狮”在任务期间坠毁在冰面和水面上,尽管 NOAA 和航空环境公司一直在修复无人机,并且确实完成了一次约46公里的飞行,根据KQED Science 网站上的一份报告。
乌恩瓦拉说,在这些测试飞行中,从15分钟的短途飞行到持续近三个小时的侦察航程,船员们注意到了无人机的成功之处和局限性。即使海岸警卫队否决了未来使用“美洲狮”的想法,他们也希望在明年返回麦克默多时储存某种自主或遥控飞机。以下延时视频展示了“北极星号”的工作情况,并提供了一些关于麦克默多海峡严寒环境的概念,即使在夏季也是如此。
视频由美国海岸警卫队二级士官格兰特·德弗斯特提供