Szacowanie strat ze stratosfery dronami Cloudless

Każdy lot bezzałogowego samolotu ULEP-1 (Ultra Long Endurance Platform) rozpoczyna się od wznoszenia przez 1 h pod specjalnym stratosferycznym, biodegradowalnym balonem. Wyczepienie następuje na określonej wysokości zależnej od planowanej misji (20-28 km wysokości, czyli tzw. przestrzeń bliskiego kosmosu). Od tego momentu bezzałogowy samolot ze skrzydłami o rozpiętości 5 m stabilizuje się i wykonuje zaplanowaną misję, a po kilku godzinach operacji wraca w zaplanowane miejsce lądowania. Cały lot jest nadzorowany przez naziemną stację kontroli lotów.

Światowy unikat

Sam samolot jest platformą badawczą innowacyjną w skali światowej. Warto podkreślić, iż został całkowicie zaprojektowany i wykonany w Polsce (przy wsparciu przez Instytut Technologiczno-Przyrodniczy PIB). ULEP-1 jest dopuszczony do lotów według najnowszych przepisów Agencji UE ds. Bezpieczeństwa Lotów.

Podczas ostatnich lotów pomysłodawcy tej technologii przetestowali panele fotowoltaiczne, nowy typ napędu elektrycznego oraz nowe akumulatory. Z kolei w grudniu 2021 r. przeprowadzony został również próbny test lotu poziomego, który trwał 30 minut na wysokości ponad 13 tys. m. Test ten potwierdza założenia teoretyczne i umożliwia prowadzenie dalszych prac w kierunku coraz dłuższych lotów w stratosferze.

Co szczególnie istotne, inżynierowie opracowali również system stratosferycznego obrazowania Ziemi, którego wynikiem są zdjęcia lotnicze (georeferencyjne dane obrazowe) o rozdzielczości przewyższającej obrazowania satelitarne VHR (very high resolution). Wielkoobszarowe mapowania terenu (nawet na powierzchni tysięcy ha) mogą zostać dostarczone w ciągu jednego dnia. Godne podkreślenia jest to, iż w tym przypadku mamy do czynienia z jednym z niewielu na świecie rozwiązań obrazowania z tak dużej wysokości za pomocą bezzałogowego samolotu.

Ocena strat, monitoring kondycji

Jak przekuć to rozwiązanie w postaci wielkoobszarowych zdjęć lotniczych na rozwiązanie znajdujące zastosowanie w rolnictwie? Dzięki temu można efektywnie oceniać straty w plonach powstałych na skutek oddziaływania złych warunków pogodowych, katastrof naturalnych lub też ingerencji dzikiej zwierzyny. Obrazowanie tego typu, przy uzupełnieniu o dane multispektralne, pozwoli też skutecznie monitorować kondycję roślinności.

Możliwości działania bezzałogowego samolotu ULEP-1 są jednak znacznie większe. Oto bowiem zaprojektowana konstrukcja pozwala też umieścić na pokładzie sensory do mierzenia parametrów atmosfery, np. zanieczyszczeń czy zapylenia po erupcjach wulkanicznych. Dzięki temu możliwe będzie prowadzenie pomiarów w warunkach, które zagrażałyby konwencjonalnemu lotnictwu załogowemu.

Z punktu widzenia Polski to zagrożenie wydaje się abstrakcyjne, ale przecież zdarzają się sytuacje, w których przestrzeń powietrzna zostaje zamknięta, np. ze względu na niebezpieczne dla lotnictwa cywilnego pyły wulkaniczne. Jeden z takich przypadków miał miejsce w 2010 r., kiedy erupcja wulkanu Eyjafjallajökull na Islandii spowodowała kilkudniowe zamknięcie przestrzeni powietrznej nad Europą.

A to jeszcze nie wszystko. Inżynierowie firmy Cloudless wykorzystują testowane rozwiązanie do prac nad pseudo-satelitą, czyli stratosferycznym statkiem powietrznym, który będzie mógł długotrwale przebywać w wyższych partiach atmosfery Ziemi. Pseudo-satelity będą uzupełnieniem luki pomiędzy statkami powietrznymi a satelitami kosmicznymi.

Zasilane energią solarną bezzałogowe statki powietrzne będą mogły przebywać w stratosferze nieprzerwanie nawet przez rok. Drony tego typu są wielokrotnie tańsze w produkcji i użytkowaniu od satelitów, i umożliwiają m.in. obserwacje Ziemi z większą dokładnością w czasie rzeczywistym. Brak większości zjawisk pogodowych w stratosferze umożliwia pełne wykorzystanie potencjału paneli słonecznych.