Новый тип метеорологического радиозонда может самостоятельно вернуться к месту запуска

Около 80% метеорологических радиозондов — приборов дистанционного зондирования, содержащих пластик, батареи и электронные компоненты, — теряются в природе после одного полета. Однако стартап, созданный магистрантом Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), готов изменить эту ситуацию с помощью нового сверхлегкого "планерозонда", способного автоматически вернуться к месту запуска.

Во многих странах стандартной практикой является запуск радиозондов на метеозондах дважды в сутки. Эти приборы поднимаются в течение двух часов к стратосфере, собирая данные о скорости и направлении ветра, температуре, давлении и влажности на разных высотах — критически важную информацию для составления прогнозов погоды и улучшения климатических моделей. Когда шары, обычно наполненные водородом, достигают высоты около 35 000 метров, низкое атмосферное давление разрывает их, и радиозонды падают. Их сносит ветрами, и они иногда приземляются в воду или труднодоступные районы. Из примерно 600 000 радиозондов, запускаемых ежегодно по всему миру, около 80% так и не находят.

Решение этой проблемы разработал магистрант EPFL Йохан Хаджи — новый тип радиозонда, способного автоматически вернуться в заданную точку. Его устройство было протестировано Федеральным офисом метеорологии и климатологии Швейцарии (MeteoSwiss) летом этого года, и интерес проявляют метеослужбы других стран. "Франция, Великобритания, Германия, Хорватия и Канада тоже хотят его опробовать", — говорит Хаджи, который только что создал стартап R2Home.

Радиозонды Хаджи крепятся к небольшим пенопластовым планерам, оснащенным системой наведения. Весь блок весит всего 250 граммов и поднимается в воздух метеозондом. "Мое устройство состоит из стандартного радиозонда внутри корпуса в форме крыла", — объясняет он. Система наведения использует алгоритм для расчета оптимальной траектории возврата к точке запуска или другому месту, заданному через GPS. Разработка стала серьезной технической задачей из-за сверхлегкого материала планера. "Мне пришлось создать алгоритм, учитывающий измерения ветра, сделанные во время подъема", — отмечает Хаджи.

В ходе тестовых полетов в Швейцарии, включая около дюжины запусков на станции MeteoSwiss в Пайерне, планерозонд успешно возвращался в радиусе 15 метров от целевой точки. "Первоначальные результаты очень многообещающие, — говорит Ив-Ален Руле, глава отдела измерительных технологий MeteoSwiss. — Теперь нам нужно проверить работу системы в более сложных погодных условиях". Сравнительные тесты показали, что по точности измерений новый зонд не уступает стандартному.

Швейцария лидирует по восстановлению потерянных радиозондов: находят около 75% против мирового среднего показателя в 20%. Тем не менее, повторно используется менее 1% найденных приборов, так как датчики температуры и влажности повреждаются из-за длительного нахождения на открытом воздухе. "Мое устройство может помочь избежать этого, чтобы радиозонды можно было использовать для множества полетов", — говорит Хаджи.