24 юли, 2019

Продължаваме интервюто с Диан Илиев – инженерът, работещ върху специализирани метеорологични станции, изпращани с българската експедиция на Антарктида. Те служат за придобиване на информация за климатичните обстоятелства както на ледения континент, така и на цялата земя и проблемите около глобалното затопляне. 

Друг начин за добиване на данните е така наречената адаптивна система, върху която работим от няколко години. Колко страхотно би било ако можем да оставим една малка станция на базата в Антарктида, тя да събира данни през цялата година, а когато екипът се завърне през лятото – да може да я използват като система за референтни данни в реално време. По същество тя е комбинация от автономна система и система за работа в реално време, и както може да се досетите на първа линия излиза проблема с максималната производителност при минимална консумация. После идва проблемът с операторите – не може да се гарантира, че всяка година ще има обучен оператор или инженер, който да обезпечи работата със системата. И тук идва мястото, където съвременните технологии правят възможно изпълнението на тези задачи. Икономичните и мощни съвременни процесори и контролери допускат използването на похват, немислим до преди десетина години –  включването на изкуствен интелект. Неговата работа е да премахне необходимостта от инженер и да даде възможност на всеки да работи ефективно със системата. Изпълнява и функцията на обезпечаващ оператор в периодите на дълговременни измервания, като регулира консумацията на ресурсите и следи за проблеми.

Мястото, на което ще бъдат монтирани системите, определено е сред най-важните фактори при тяхното проектиране. Ако трябва да направя ретроспекция на работата по система за о. Ливингстън, то определено работните условия там са крайно неподходящи за електронни устройства.

Дистанционната комуникацията е силно затруднена поради липса на радио и наземна връзка. Малкото на брой полярни сателити са единствената възможност за комуникация, но те предоставят изключително кратък прозорец за работа, цената за подобна комуникация може да надвиши стойността на самото устройство, а енергийните изисквания за подобна връзка са доста големи. Енергийното обезпечаване е сериозно затруднено – липсва постоянно електрозахранване; соларните панели са неефективни поради лесното натрупване на прах и сняг, а по време на полярната зима са практически неизползваеми.

Ветрогенераторите и всички системи с подвижни елементи са неприложими поради високия риск от счупване, замръзване, задръстване, и увреждане от фините прахови и ледени частици носещи се с ветровете, чиято скорост редовно и лесно достига над 100 км/ч. Комбинираният ефект от вятър и абразивни частици е като от пясъкоструйка, а нанесените щети по апаратурата често са непоправими. Южният океан от векове е известен с бурните си ветрове, а самата Антарктида е призната за най-ветровитото място на Земята.

Температурата е много ниска през зимата, но може да бъде и много динамична през лятото. Това създава предпоставка за механични повреди от температурни свивания и разширения на материалите, проникване и замръзване на влага в системите, неточности в измерванията и т.н.

Намирайки се близо до водата, нивата на солни отлагания по системите създават множество проблеми на електрониката – увреждания на сензорите (тези за влажност са особено чувствителни), къси съединения, окислявания на контактни връзки и т.н.

Високите нива на ултравиолетова и космическа радиация също са фактор, който не бива да бъде пренебрегван, особено когато се опитваме да ги измерваме.

Какво става с получената информация? Как тя служи на експедицията и как се обработва? 

Макар към момента да се смята, че Антарктида е значително по-слабо засегната от глобалното затопляне, последните измервания показват различни аномалии в количеството на морския лед и скоростта на топене на ледниците, които все още не са напълно изяснени. Събирането на повече и по-разнообразно количество данни помага за проследяването на тези феномени. Колкото повече са точките на измервания, толкова по-добра картина получаваме за цялостното развитие на процесите. В глобален мащаб, данните от сателитните и наземните измервания се наслагват и спомагат за изучаването на климатичните модели, тяхната промяна и устойчивост.

От локална гледна точка, данните от такива системи се използват като референтни за други изследвания – условия като температура, влажност, налягане, осветеност, магнитно поле, нива на вибрациите и т.н. могат да имат сериозно влияние върху измервателните уреди и измерванията. Снемането на данни за състоянието, при което е извършен експериментът, служи за отчитане и компенсиране на грешките при обработка на данните от измерванията.

По какви други интересни проекти работите в момента или какво предстои? 

Преди малко стана въпрос за ветровете на Антарктида. Те са много специфични – т.нар. катабатични или ветрове с низходяща линия. Антарктида има формата на купол с доста висок профил. Поради стабилното охлаждане, особено през зимния сезон, се образува слой с плътен въздух, който „изтича“ гравитационно надолу и наляво поради въртенето на Земята. Изследването на тези ветрове е силно затруднено поради комбинация от работните условия. Когато инструментите не замръзват, ветровете просто ги отнасят или чупят мачтите, към които са прикрепени. Такъв беше и случаят с последната система. Добрата новина беше, че екипът все пак успя да открие станцията.

 

Всичко това провокира идея, за създаване на нов метод за изследване на тези ветрове. В момента работя усилено по една нова анемометрична система, базирана на тензометрични сензори. Идеята е изцяло оригинална и до този момент не съм виждал нищо подобно, което ме мотивира да се опитам да я разработя. Публикувал съм няколко статии по този проект, а в момента работя по още една. Предизвикателството да изградиш нов вид измервателна система е наистина голямо, а съвременните изисквания към тези системи не улесняват по никакъв начин процеса.

Има ли технология, която мечтаете да измислите, или да бъдете част от екипа ѝ? 

Бих казал, че имам афинитет към космическите изследвания. Последните години тези изследвания отново придобиха популярност, което много ме радва. От тези които могат да бъдат правени от Земята, определено обмислям да работя по изследванията на широките атмосферни порои. Тази тема е доста интересна за мен, но няма да се отклонявам към нея в момента.

Що се отнася до извънземните изследвания, най-вълнуващата за мен тема е изследването на Марс и идеята за нейното тераформиране. Много бих се радвал, ако ми се отдаде възможност да участвам в подобен проект, а мечтата ми определено е да ида до там.

Интервюто проведе Пламен Михайлов

Тагове: , , , , , , ,