Летающий робот предоставит уникальный взгляд на самую биоразнообразную экосистему мира

Разработанный исследователями из Университета Уэйк-Форест летающий робот, напоминающий насекомое, будет парить над густым пологом деревьев, обеспечивая беспрецедентный обзор тропического облачного леса Перу — одной из самых биоразнообразных экосистем планеты.

Перуанский облачный лес произрастает на склонах Анд и обозначает западную границу Амазонской сельвы. Эта обширная область, размером примерно с континентальную часть США, играет критически важную роль в глобальном климате и погодных паттернах, ежегодно поглощая 1,5 миллиарда метрических тонн CO₂. Однако об удалённых и труднодоступных регионах Амазонии, где, по оценкам, произрастает 390 миллиардов деревьев, известно очень мало.

Студент-биолог Макс Мессинджер, руководитель химической лаборатории Маркус Райт и профессор биологии Майлс Силман нашли новое решение для исследований. Они получили финансирование от Центра энергетики, окружающей среды и устойчивого развития (CEES) и Национального научного фонда США для сборки и тестирования двух типов дронов. Первый, коптер с восемью пропеллерами, способен летать со скоростью 15 миль в час до 20 минут, неся обычную или тепловизионную камеру для сбора данных о характеристиках листьев, температуре и поведении животных. Второй, похожий на небольшой самолёт, запускаемый как копьё, может летать со скоростью до 50 миль в час более часа, покрывая большую территорию для картографирования.

Оба аппарата летают автономно, используя данные GPS, координаты компаса и бортовые системы стабилизации. Они делают снимки объектов с нескольких ракурсов, что позволяет строить трёхмерные модели для изучения в лаборатории. По словам Мессинджера, это работает аналогично тому, как человеческий глаз воспринимает глубину.

Как отмечает Майлс Силман, имеющиеся спутниковые данные, собираемые с 1970-х годов, не обеспечивают необходимого разрешения для детального моделирования, а аренда вертолёта слишком дорога для непрерывных наблюдений. Новые дроны позволят собирать тепловые данные с разрешением в несколько сантиметров и данные видимого света — на субсантиметровом уровне. «Это впервые позволит нам увидеть, как отдельные кроны деревьев функционируют на уровне ландшафта, фиксируя углерод и выделяя кислород и воду», — пояснил Мессинджер. Полученные знания помогут понять поведение леса и принять решения по его сохранению.