Skip to content

Ραντάρ με μπαλόνι μεγάλου υψομέτρου

Ερωτήσεις και απαντήσεις με τον επιστήμονα Marco Martorella

Τοποθεσία: Πίζα, Ιταλία

Όνομα έργου: Ραντάρ συνθετικού διαφράγματος μεγάλου υψομέτρου (“BALSAR”)

Περιγραφή έργου: Το ΝΑΤΟ μπορεί να διαδραματίσει βασικό ρόλο στην αντιμετώπιση καταστάσεων έκτακτης ανάγκης και στην αντιμετώπιση καταστροφών. Όταν χτυπήσει μια καταστροφή, η επισκόπηση της περιοχής είναι το κλειδί για τη διάσωση πληθυσμού και την ελάττωση των ζημιών. Μέχρι τώρα, οι μόνες δύο επιλογές για να πάρετε τη μεγάλη εικόνα από πολύ ψηλά ήταν τα αεροσκάφη ή οι δορυφόροι, και οι δύο όμως είναι ακριβοί και απαιτούν υποδομή. Αλλά τα μπαλόνια μεγάλου υψομέτρου εξοπλισμένα με ένα νέο είδος ραντάρ υπόσχονται ότι θα είναι φθηνά, γρήγορα και οικονομικά σε καύσιμα. Οι επιστήμονες του ΝΑΤΟ εργάζονται στο σύστημα αυτό σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας στην Αυστραλία και με την υποστήριξη του Προγράμματος Επιστήμης για την Ειρήνη και την Ασφάλεια (SPS) του ΝΑΤΟ.

  1. Το έργο ραντάρ μεγάλου υψομέτρου (“BALSAR”) βρίσκεται σε εξέλιξη από το 2017. Ποια είναι μερικά από τα βασικά πράγματα που έχετε μάθει και τι προόδους που έχετε κάνει από τότε;

    Υπήρξαν πολλά μαθήματα που έχουμε μάθει από τότε που ξεκινήσαμε το πρόγραμμα BALSAR μαζί με το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW). Ένα από τα βασικά μαθήματα που έχουμε μάθει είναι ότι οι στρατοσφαιρικές αποστολές έχουν ένα σύνολο ισχυρών διαφορών σε σχέση με τις αποστολές διαστήματος (πάνω από 100 km) και αέρα (κάτω των 13.000 m). Τέτοιες διαφορές επηρεάζουν σημαντικά το σχεδιασμό του συστήματος, καθώς απαιτούν πολλή προσοχή στις περιβαλλοντικές συνθήκες, οι οποίες αλλάζουν δραστικά από τη στιγμή που η πλατφόρμα απογειώνεται μέχρι τη στιγμή που φτάνει στη στρατόσφαιρα. Πολλές συσκευές έχουν εύρος λειτουργίας που δεν ικανοποιούν τις απαιτήσεις για μεγάλες αποκλίσεις θερμοκρασίας και πίεσης.  

    Ωστόσο, καταφέραμε να προχωρήσουμε με το έργο μας στο σημείο που έχουν συναρμολογηθεί τόσο η πλατφόρμα όσο και το ωφέλιμο φορτίο και είμαστε έτοιμοι να ενσωματώσουμε το σύστημά μας (ραντάρ και πλατφόρμα) μόλις θα μπορέσουμε να ταξιδέψουμε στην Αυστραλία, όπου Το σύστημα θα πετάξει την πρώτη του αποστολή.
     
  2. Ποιες είναι μερικές από τις μεγαλύτερες προκλήσεις ή εμπόδια που έχετε ξεπεράσει – ή που εξακολουθείτε να αντιμετωπίζετε – ενώ εργάζεστε σε αυτό το έργο;

    Τόσο ο καθηγητής Ηλίας Αμπουντάνιος από την UNSW (ο συνεργάτης μας σε αυτό το έργο) όσο και εγώ γνώριζα πλήρως τον αριθμό των δύσκολων προκλήσεων που ήταν πίσω από την ιδέα μας. Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις μας σχετίζεται με την απαγωγή θερμότητας σε μεγάλα υψόμετρα. Σε ένα περιβάλλον όπου οι θερμοκρασίες πέφτουν δεκάδες βαθμούς κάτω από το μηδέν, μπορεί κανείς να πιστεύει ότι η υψηλή θερμοκρασία ορισμένων συστατικών δεν θα ήταν πρόβλημα. Η αλήθεια είναι ότι ορισμένα εξαρτήματα, όπως ο ενισχυτής ισχύος, παράγουν πολλή θερμότητα που πρέπει να μειωθεί. Συνήθως, η ροή του αέρα που δημιουργείται από τους ανεμιστήρες είναι αρκετή για να κρυώσει τέτοια εξαρτήματα. Το πρόβλημα είναι ότι σε τόσο μεγάλα υψόμετρα, ο αέρας είναι τόσο λεπτός (περίπου 1 τοις εκατό της πίεσης του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας) που δεν επαρκεί για την ψύξη του ενισχυτή ισχύος.
     
  3. Εάν κάτι πήγε στραβά κατά τη διάρκεια της πτήσης του μπαλονιού, τι θα συνέβαινε στο μπαλόνι και την τεχνολογία ραντάρ που φέρει;

    Υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορούν να πάνε στραβά κατά τη διάρκεια μιας αποστολής. Ανεξάρτητα, το μπαλόνι είναι ένα αναλώσιμο μέρος του συστήματος, καθώς δεν επιστρέφει ποτέ στο έδαφος. Το κόστος που σχετίζεται με το μπαλόνι και το ήλιο για να το πετάξει είναι μέρος του κόστους αποστολής. Το ωφέλιμο φορτίο, το οποίο αποτελείται από το ραντάρ και τις συσκευές καθαρισμού που συνοδεύουν το ραντάρ (όπως μπαταρίες, σύστημα τηλεμετρίας, παρακολούθησης και εντολής (ή TT & C) · σταθεροποιητής κ.λπ.) συνδέονται με ένα αλεξίπτωτο, το οποίο τα φέρνει πίσω στο έδαφος . Εάν κάτι πήγε στραβά και το μπαλόνι έσπασε κατά τη διάρκεια μιας αποστολής, το αλεξίπτωτο θα ανοίγει αυτόματα κατά την κατάβαση. Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με GPS και ραδιοπομπό, που αποκαλύπτουν τη θέση του κάθε δευτερόλεπτο. Μια συσκευή παρακολούθησης επιτρέπει στο προσωπικό του εδάφους να φτάσει στο σύστημα και να το ανακτήσει.
     
  4. Πώς ήταν το ιστορικό σας σχετικό με την ανάπτυξη αυτού του έργου;

    Το προσωπικό μου υπόβαθρο επικεντρώνεται στο ραντάρ και ήταν απαραίτητο να αναπτυχθεί ένα ραντάρ ad-hoc για αυτήν την αποστολή. Μαζί με την UNSW, όπου υπάρχει εμπειρογνωμοσύνη που σχετίζεται με την πλατφόρμα (συσκευές μπαλονιού και καθαρισμού), συνδυάσαμε τις γνώσεις μας για να χτίσουμε και να ενσωματώσουμε όλα τα μέρη που συνθέτουν το σύστημα BALSAR.
     
  5. Πώς είναι να δουλεύεις με ομάδες με έδρα την Ιταλία και την Αυστραλία; Είναι δύσκολο να διαχειριστεί κανείς τη διαφορά απόστασης και ώρας;

    Η απόσταση είναι σίγουρα ένας παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη, καθώς οι σωματικές συναντήσεις είναι δυνατές μόνο σε πολύ περιορισμένες περιπτώσεις (μία ή δύο φορές το χρόνο). Επίσης, η διαφορά ώρας καθιστά δύσκολη την πραγματοποίηση εικονικών συναντήσεων, καθώς ένα μέρος πρέπει να εργάζεται εκτός των κανονικών ωρών για να συμμετάσχει σε μια συνάντηση. Ωστόσο, γνωρίζοντας αυτό εκ των προτέρων, έχουμε σχεδιάσει και διαιρέσει τη δουλειά μας, ώστε να μπορέσουμε να αναπτύξουμε ανεξάρτητα κομμάτια από αυτό και να περιορίσουμε τις ανάγκες συντονισμού στο ελάχιστο. Φυσικά, η πανδημία COVID-19 περιπλέκει περαιτέρω τα σχέδιά μας. Μείωσε στο μηδέν την ικανότητά μας να συναντιόμαστε και αυτή τη στιγμή μας εμποδίζει να φτάσουμε στην ολοκλήρωση του συστήματος και να συνεχίσουμε με την πρώτη μας κυκλοφορία μπαλονιών.
     
  6. Πώς συμβάλλει η έρευνά σας και το έργο BALSAR στη μεγαλύτερη ασφάλεια;

    Σε ειρήνη και κρίσεις, υπάρχουν πολλές καταστάσεις όπου απαιτούνται αισθητήρες για να αποκτήσουν ένα επίπεδο συνειδητοποίησης κατάστασης που μπορεί να ολοκληρώσει μια επιχειρησιακή εικόνα. Μεταξύ αυτών των αισθητήρων, το ραντάρ έχει το πλεονέκτημα να βλέπει σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες και συνθήκες φωτισμού, λόγω των πολύ χαμηλότερων συχνοτήτων στις οποίες λειτουργεί. Όπως και με οποιονδήποτε άλλο αισθητήρα, το ραντάρ έχει περιορισμούς όσον αφορά την οπτική ορατότητα καθώς και το εύρος. Για το λόγο αυτό, συνήθως μεταφέρεται από πλατφόρμες που μπορούν να πάρουν το ραντάρ πιο κοντά και στην ορατότητα της περιοχής ενδιαφέροντος. Τυπικές πλατφόρμες που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια τέτοιων αποστολών είναι αεροσκάφη, ελικόπτερα και δορυφόροι, αν και σήμερα η χρήση drone και μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV) γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη. Παρ ‘όλα αυτά, η χρήση μπαλονιών εισάγει μια άλλη πιθανή πλατφόρμα που επιτρέπει την παρακολούθηση μεγάλων περιοχών με χαμηλό κόστος. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επεκτείνει την κάλυψη των αισθητήρων με χαμηλό κόστος, επιτρέποντας ένα πιο αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της ειρήνης και των κρίσεων, συμβάλλοντας στον έλεγχο των συνόρων, στην εκτίμηση καταστροφών και σε άλλες εργασίες.
     
  7. Πώς φαντάζεστε ότι τα αποτελέσματα αυτού του έργου θα χρησιμοποιηθούν στο μέλλον;

    Μια πιθανή χρήση αυτής της τεχνολογίας μπορεί να βοηθήσει στην επιτήρηση της Μεσογείου. Ειδικότερα, η παράνομη διακίνηση ανθρώπων, όπλων και ναρκωτικών πρέπει να παρακολουθείται συνεχώς και σε απέραντες περιοχές της θάλασσας. Ένα σύστημα ραντάρ που μεταφέρεται με μπαλόνι θα ήταν ιδανικό, καθώς θα εκτοξευόταν από ένα πλοίο στη θάλασσα πριν ανέβει σε στρατοσφαιρικά υψόμετρα όπου θα άρχιζε να συλλέγει δεδομένα ραντάρ και να ολοκληρώνει την αποστολή μετά από ταξίδι για μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Το σύστημα θα μπορούσε να καλύψει τεράστιες περιοχές και τα δεδομένα που συλλέγονται θα χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό και την εικόνα αντικειμένων στη θάλασσα και για την αναγνώριση εκείνων που πραγματοποιούν παράνομες ενέργειες. Ένα δεύτερο πλοίο θα χρησιμοποιηθεί για την ανάκτηση του ωφέλιμου φορτίου και την επαναχρησιμοποίησή του για άλλη αποστολή. Ένα σύνολο τέτοιων συστημάτων θα ήταν απαραίτητο για να διασφαλιστεί η συνεχής παρακολούθηση της περιοχής

Μετάφραση της σελίδας nato.int

Απάντηση

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.