Czujniki w wulkanie
W aktywnym wulkanie Mount St Helens pracuje pierwsza automatyczna sieć wyspecjalizowanych czujników, które komunikują się pomiędzy sobą i wysyłają dane do satelitów oraz stacji naziemnych.
System potrafi w razie potrzeby, na przykład gdy jedno z urządzeń ulegnie uszkodzeniu, przeorganizować swój sposób komunikacji tak, by nadal zbierać i wysyłać dane. Zespół z należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory ma nadzieję, że w przyszłości takie sieci będą wykorzystywane do badań geologicznych w Układzie Słonecznym.
Na świecie od pewnego czasu stosuje się systemy monitorujące wulkany. Jeden z nich istnieje np. na Mount Erbus na Antarktydzie. Jednak tego typu urządzenia wymagały dotychczas wielu dni wiercenia w skałach i instalowania w nich czujników. Praca była więc ciężka, kosztowna i niebezpieczna.
Tymczasem nowy system został zainstalowany błyskawicznie. Piętnaście czujników zostało opuszczonych z helikoptera do krateru wulkanu oraz rozstawionych wokół niego. Stalowe urządzenia wielkości walizki wyposażono w trzy ramiona każde. W "walizce" zamknięto czujniki odpowiedzialne za wykrywanie i rejestrowanie trzęsień ziemi, ciepła wydobywającego się z wulkanu, chmur popiołów oraz GPS, który umożliwia dokładne określenie pozycji urządzenia oraz wyliczenie miejsca, w którym dochodzi do wstrząsów podłoża.
Czujniki po opuszczeniu ze śmigłowca samodzielnie nawiązały ze sobą łączność, tworząc sieć podobną do internetu. W razie uszkodzenia jednego z węzłów, wymiana danych zostanie przeorganizowana, więc system nadal będzie działał.
Urządzenia nie tylko gromadzą dane, ale dokonują ich analizy. To z kolei pozwala na monitorowanie wulkanu w czasie rzeczywistym. Informacje przesyłane są do pobliskiego Johnston Ridge Obserwatory. Opóźnienie wynosi zaledwie jedną sekundę, więc pracujący w obserwatorium specjaliści w sytuacjach awaryjnych nie muszą dokonywać analizy, by wiedzieć, co się może wydarzyć.
System komunikuje się też z satelitą, któremu może wydawać polecenia. Jeśli np. czujniki wykryją odbiegające od normy zjawisko, np. pojawienie się nowego źródła ciepła, wyślą do satelity polecenie, by wykonał zdjęcia. Interakcja przebiega w obie strony. Satelita może służyć naukowcom do błyskawicznego aktualizowania oprogramowania sieci urządzeń.
Dalszy rozwój tego typu technik będzie niezwykle przydatny podczas badań kosmosu, gdzie nie będzie możliwości długotrwałego, precyzyjnego konfigurowania sieci czujników czy wymiany uszkodzonych urządzeń.
Taka sieć może zostać na przykład użyta przez automatyczną łódź podwodną, która w przyszłości będzie badała ocean znajdujący się pod zamarzniętą powierzchnią Europy - księżyca Jowisza.
Mariusz Błoński
