Лазерний сканер LiDAR дозволив вченим заглянути глибше в океанські безодні

Aug 13 7:00 2020 Друк цієї статті

І нещодавно, завдяки зусиллям дослідників з Океанографічної лабораторії Бігелоу (Bigelow Laboratory for Ocean Sciences), ідея цього підводного телескопа стала на один великий крок ближче до реального втілення за рахунок використання сучасних технологій.

Зазвичай для вивчення екологічної обстановки та інших процесів, таких, як цвітіння певних видів морських водоростей, вчені використовують супутникові фотознімки. Однак, найкращі камери, встановлювані на супутниках, здатні бачити лише на 5-10 метрів нижче рівня моря. У пошуках альтернативних рішень дослідники із згаданої вище лабораторії спробували використовувати встановлений на судні лазерний сканер LiDAR (Light Detection and Ranging).

Сканери LiDAR широко використовуються зараз в робототехніці і безпілотних автомобілях. Вони працюють, випускаючи промені лазерного світла в певних напрямках і точно вимірюючи кількість часу до моменту отримання сигналу відбитого від будь-якого об'єкта світла. Обробка отриманих даних дозволяє не тільки виявити наявність перешкоди на шляху світла, але також обчислити відстань до перешкоди, з'ясувати його приблизні розміри і форму.

Перша спроба використання сканера LiDAR в океанографії була зроблена в 2018 році. Вона виявилася досить успішною, дослідникам вдалося отримати дані про процес цвітіння одного виду морських водоростей - coccolithophores. Ці примітивні організми оточують себе захисними пластинами з карбонату кальцію, які розсіюють світло особливим способом. Аналізуючи параметри відбитого лазерного світла, вчені змогли встановити факт наявності цих водоростей та їх концентрацію в морській воді.

Виявилося, що в районі затоки Мена, де проводилися дослідження, спостерігався пік цвітіння coccolithophores за останні 30 років. І цей факт був встановлений за рахунок того, що лазерний сканер LiDAR зміг зазирнути в три рази глибше, ніж це дозволяють зробити самі якісні супутникові знімки. Пізніше технологія була перевірена в Саргасовому морі і у водах біля Нью-Йоркського узбережжя. І тепер учені розраховують, що використання сканера LiDAR дозволить їм легко і швидко, а головне, з невеликими витратами, збирати великі кількості океанографічних даних.

"Нова LiDAR-технологія, звичайно, ще не дотягує до рівня підводного телескопа" - пишуть дослідники, - "Але з упевненістю можна назвати "парою нових очей", здатних заглянути на недосяжну раніше глибину".