Κυνήγι Υδρογονάνθρακες

Ένα πλατφόρμα Slocum, που ανήκει στην Blue Ocean, από την Teledyne Webb Research που αναπτύσσεται για την παρακολούθηση των ωκεανών. (Πηγή: Παρακολούθηση του Blue Ocean)

Ένα νέο εργαλείο προστίθεται στο κουτί για το κυνήγι υδρογονανθράκων - και μια σειρά άλλων ανθρωπομορφικών και χημικών υπογραφών στις θάλασσες και τους ωκεανούς του κόσμου. Ο Υπεράκτιας Μηχανικός αναφέρει την ανάπτυξη μη επανδρωμένων απομακρυσμένων συστημάτων ανίχνευσης ωκεανών σε μεγάλη κλίμακα για ανίχνευση διαρροής, ήχου και διαρροής.

Από την εμφάνισή τους στη δεκαετία του 2000, τα συστήματα αεροπλάνων ωκεανού άνοιξαν νέες δυνατότητες παρατήρησης και παρακολούθησης των ωκεανών. Οι ικανότητές τους συνεχίζουν να επεκτείνονται, μεταξύ άλλων στην αρένα εξερεύνησης και παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου, από έρευνες διαρροής υδρογονανθράκων και από παθητικές ακουστικές παρακολουθήσεις (PAM) κατά τη διάρκεια σεισμικών λειτουργιών μέχρι την ανίχνευση διαρροών και την παρακολούθηση της πετρελαιοκηλίδας. Η κύρια προσέλκυση των ανεμοπτέρων είναι η ικανότητά τους να παραμένουν στη θάλασσα για μήνες, παρακολουθώντας ευρείες περιοχές σε απομακρυσμένες τοποθεσίες μέχρι σημαντικά βάθη. Αυτό συμβαίνει επειδή ο τρόπος προώσής τους είναι ενεργειακά αποδοτικός. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ανεμοπτέρων. Ένα επιφανειακό ανεμόπτερο αποδίδει την ενέργειά του από τα κύματα, μετατρέποντας την κίνηση προς τα εμπρός χρησιμοποιώντας πτερύγια ή πτερύγια σε ένα πλωτήρα, κάτω από το νερό, συνδεδεμένο με το επιφανειακό σύστημα και ένα υποθαλάμο, μετατρέποντας την κατακόρυφη κίνηση μέσω αλλαγών στην πλευστότητα σε οριζόντια κίνηση χρησιμοποιώντας σταθερά πτερύγια , δημιουργεί μια τροχιά σχήματος "πριονιού" μέσα από τη στήλη νερού. Για την επικοινωνία των συλλεγόμενων δεδομένων χρησιμοποιείται συνήθως δορυφορική ή ραδιοφωνική επικοινωνία, η οποία επιτρέπει στο ανεμόπτερο να μεταδίδει δεδομένα, να λαμβάνει ενημερώσεις αποστολών και να διορθώνει την τροχιά του ανεμοπλάνου.

Αίσθηση με Slocums
Η Blue Ocean Monitoring βασίζεται στην Αυστραλία και χτίζει το ιστορικό της στη χρήση υποθαλάσσιων αεροσκαφών, συμπεριλαμβανομένων των Slocum Gliders της Teledyne Webb Research. Η εταιρεία επεκτείνει τόσο το φάσμα των αποστολών που είναι δυνατά με αυτά τα οχήματα, όσο και τα καθήκοντα όπως το τρυπάνι και την παραγωγή παραγόμενων υδάτων παρακολούθησης και αντίδρασης πετρελαιοκηλίδας, παρέχοντας επιχειρησιακές γνώσεις σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο θα πρέπει να αναληφθούν. Ο τελευταίος στόχος της εταιρείας είναι να αναπτύξει πολλαπλά αεροπλάνα ταυτόχρονα με πλοήγηση και έλεγχο από ένα μη επανδρωμένο πλοίο επιφανείας (USV). Αλλά περισσότερα για αυτό αργότερα.

Οι ανεμόσκαλες Slocum ζυγίζουν 50-60 κιλά, λειτουργούν έως και 12 μήνες, εξαρτώνται από το ωφέλιμο φορτίο και είναι αρκετά ελαφρές ώστε να μπορούν να αναπτυχθούν από την πλευρά ενός σκάφους από ένα ή δύο άτομα. Το Glider Slocum G3 μπορεί να λειτουργήσει μέχρι 1.000 μ. Και να ταξιδέψει έως και 13.000 χιλιόμετρα, ανάλογα με τις χρησιμοποιούμενες μπαταρίες, ταξιδεύοντας μέχρι και 2 χιλιόμετρα. Η ακρίβεια της θέσης ενώ είναι βυθισμένη μπορεί να υποστηριχθεί χρησιμοποιώντας ένα αρχείο καταγραφής ταχύτητας Doppler (DVL), αισθητήρα πίεσης, ύψος και μαγνητόμετρα.

Το 2016, σε συνεργασία με την JASCO Applied Sciences με έδρα το Καναδά, η Blue Ocean χρησιμοποίησε ένα Slocum Glider για λειτουργίες PAM, για να βοηθήσει στην περιβαλλοντική και ανθρωπογενή παρακολούθηση κατά τη διάρκεια 3D σεισμικών ερευνών στη Βορειοδυτική Αυστραλία. Ένα ανεμόπτερο, εξοπλισμένο με ευρυζωνικά υδροηλέφωνα JASCO, χρησιμοποιήθηκε για την εγγραφή ακουστικών σημάτων χαμηλής και υψηλής συχνότητας από τη θαλάσσια ζωή στην περιοχή της έρευνας. Το αεροπλάνο διασχίστηκε για τέσσερις ημέρες, καλύπτοντας περίπου 30 χιλιόμετρα την ημέρα, ανάλογα με το ρεύμα, πριν πραγματοποιήσει ταυτόχρονες εργασίες με το σεισμικό πλοίο, σε μια προκαθορισμένη περιοχή PAM, για άλλες εννέα ημέρες, δήλωσε ο Ramsay Lind, Γενικός Διευθυντής EMEA. Μπλε ωκεανός. Το ανεμόπτερο, που λειτουργεί σε βάθος περίπου 200 μέτρων από το Exmouth, έφερε έναν αισθητήρα CTD (αγωγιμότητα, θερμοκρασία και πίεση, δηλαδή βάθος) και το υδροφωτό, το οποίο συγκέντρωσε τους ήχους των σεισμικών βολών που χρησιμοποιήθηκαν για την επικύρωση των μοντέλων ακουστικής διάδοσης για περιβαλλοντικές επιπτώσεις την αποτελεσματικότητα των πλατφορμών ανεμόπτερα που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Η τοπική θαλάσσια ζωή ήταν επίσης ενδιαφέρουσα με το ανεμόπτερο να ανιχνεύει δελφίνια και μια φάλαινα Omura.

Ένας από τους κυλίνδρους Slocum της Blue Ocean με υδροφωτισμό. (Πηγή: Παρακολούθηση του Blue Ocean)

Κυνήγι υδρογονανθράκων
Την ίδια χρονιά, η Blue Ocean πραγματοποίησε επίσης μια πολύχρωμη κερδοσκοπική γεωχημική έρευνα, η οποία περιελάμβανε τη συγκέντρωση αποδείξεων για υποθαλάσσιους υδρογονάνθρακες, την υπεράκτια Παπούα Νέα Γουινέα. Για το έργο αυτό, η Blue Ocean χρησιμοποίησε ένα ανεμόπτερο εξοπλισμένο με δύο φθορόμετρα (Wetlabs SeaOWL και Turner C3).

Στη συνέχεια, το 2017, η Blue Ocean πραγματοποίησε μια άλλη γεωχημική έρευνα, αυτή τη φορά με ένα πιο ολοκληρωμένο σύνολο αισθητήρων - και εστίαση στην επέκταση των δυνατοτήτων επικοινωνίας και ελέγχου. Η μελέτη Geochemical Glider Survey του Yampi, ένα αυτοχρηματοδοτούμενο ερευνητικό και αναπτυξιακό έργο στη λεκάνη αναζήτησης, εκτός της βορειοδυτικής ακτής της Αυστραλίας, σχεδιάστηκε επίσης για την ανίχνευση αερίων, αλλά η έρευνα αυτή ενσωμάτωσε τη χρήση τεχνολογίας ανίχνευσης μεθανίου, αυτόνομη υποβρύχια οχήματα (AUV), αλλά όχι σε υποβρύχια αεροπλάνα. Με την ενσωμάτωση ενός αισθητήρα μεθανίου laser Franatech, η έρευνα ήταν σε θέση να παράσχει περισσότερες λεπτομέρειες για τους υδρογονάνθρακες που ανιχνεύθηκαν, ο Lind δήλωσε ότι "αξιολογούσε τις πληροφορίες που συλλέχθηκαν μέσω της ακριβούς ανίχνευσης του μεθάνιου σε πρώτη φάση πριν αντιπαραβάλλουμε τις μέγιστες τιμές του μεθανίου με φθορισμού διαλυμένης οργανικής ύλης (FDOM) από το φθορόμετρο. "

Το έργο εισήγαγε επίσης συστήματα επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο και προσαρμοστική διαχείριση του ανεμοπλάνου, προγραμματίζοντας το ανεμοπλάνο στην επιφάνεια σε καθορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια επικοινωνώντας μαζί του χρησιμοποιώντας δορυφορικές επικοινωνίες. Αυτό σήμαινε ότι οι πιλότοι με πτερύγια στην ξηρά, στην Αυστραλία ή στις ΗΠΑ (ανάλογα με την ώρα της ημέρας), θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν το ανεμόπτερο για να διερευνήσουν τυχόν ανωμαλίες που είχαν εντοπιστεί στα δεδομένα που είχαν λάβει από αυτόν λεπτομερέστερα. Αυτά τα δεδομένα θα μπορούσαν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την ενημέρωση του σχεδίου έρευνας.

Το έργο επικεντρώθηκε σε μια γνωστή διαφυγή, σε βάθος 200 μ. Νερού, κοντά στο πετρέλαιο και το αέριο του κερατοειδούς και έτρεξε για 14 ημέρες. Τα αποτελέσματα ήταν θετικά, δείχνοντας συγκεντρώσεις διαλυμένου μεθανίου στο υπόβαθρο 3-4 όγκων ανά εκατομμύριο (vpm), καθώς και διακεκριμένα κύπελλα που μετρήθηκαν 30 έως 84vpm. Ο υψηλότερος όγκος συγκέντρωσης ανιχνεύθηκε στα 160vpm, γεγονός που συνέδεσε με τα υπάρχοντα στοιχεία της Geoscience Australia. Αυτό το ζήτημα εξετάστηκε από το CSIRO.

"Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα, η περιοχή αποδείχθηκε μια καλή βάση δοκιμών για το ανεμοπλάνο που δείχνει καλή ευθυγράμμιση με την τρέχουσα κατανόηση από την Geoscience Australia, αποδεικνύοντας ότι η πλατφόρμα ανεμοπτέρων, με πολλαπλές δυνατότητες ωφέλιμου φορτίου και υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση, προστιθέμενη αξία, όταν πρόκειται για περιοχές υψηλής ταξινόμησης που παρουσιάζουν ενδιαφέρον για γεωχημική ανίχνευση διαρροών. "

"Επίσης, εξετάζουμε τη χρήση πολλαπλών υδροφώνων για να κερδίσουμε κατευθυντικότητα παράλληλα με τις δυνατότητες επεξεργασίας PAM σε πραγματικό χρόνο", πρόσθεσε. Με άλλα λόγια, με τη χρήση πολλαπλών συστημάτων, μπορούν όχι μόνο να ανιχνεύσουν σήματα στο νερό, αλλά και να λένε με μεγαλύτερη ακρίβεια από πού προέρχονται.

Η Blue Ocean αναπτύσσει ήδη πολλαπλά υδρόφωνα σε μεμονωμένα ανεμόπτερα, επιτρέποντας τον προσδιορισμό κάποιας κατευθυντικότητας του ηχητικού σήματος. Θεωρείται ότι με τη χρήση πολλαπλών ανεμόπλων που είναι εξοπλισμένα με υδρόφωνα, τα οποία παρακολουθούνται με συστήματα επικοινωνίας εξαιρετικά μικρής γραμμής βάσης (USBL) θα παρέχουν ευρύτερη κάλυψη στην περιοχή και μεγαλύτερη ακρίβεια για τον υπολογισμό από πού προέρχεται ο ήχος. Η Blue Ocean σχεδιάζει να δοκιμάσει αυτή την έννοια φέτος.

Μια πλατφόρμα ανεμόπτερο με δυνατότητα PAM που αναπτύσσεται από μικρά σκάφη επιφανείας. (Πηγή: Παρακολούθηση του Blue Ocean)

Εισαγωγή επεξεργασίας στο πλοίο
Η Blue Ocean εργάζεται επίσης για την ενσωμάτωση του συστήματος OceanObserver της JASCO στα ανεμόπτερα της. Αυτό θα επέτρεπε κάποια επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο στο αεροπλάνο. "Όπως συμβαίνει, περίπου 375.000 δείγματα ανά δευτερόλεπτο μπορούν να καταγραφούν σε ένα ανεμόπτερο κατά τη διάρκεια μιας έρευνας PAM", δήλωσε ο Lind, η οποία είναι πολύ τραγάνισμα των αριθμών (και πολλά δεδομένα που θα έπρεπε να μεταδοθούν). Με αυτό το λογισμικό, κάποια επεξεργασία μπορεί να πραγματοποιηθεί στο αεροσκάφος, επιτρέποντας έτσι την ανίχνευση των θαλάσσιων θηλαστικών σε πραγματικό χρόνο. "

Η Blue Ocean αναζητά επίσης από πού μπορεί να προσφέρει τις δυνατότητές της στην υπεράκτια αιολική βιομηχανία, ειδικά γύρω από τις κατασκευαστικές δραστηριότητες. Εξετάζει τη συμμετοχή σε ένα πιλοτικό έργο για να μελετήσει τις επιπτώσεις των δραστηριοτήτων στηριγμάτων στη θαλάσσια ζωή χρησιμοποιώντας μια απομακρυσμένη, δυναμική πλατφόρμα. "Οι ωκεανοί είναι ένας τεράστιος και σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητος χώρος, αλλά με αυτές τις τεχνολογίες μπορούμε να μάθουμε πολύ περισσότερα, χωρίς τα μεγάλα γενικά έξοδα που συνδέονται με τις παραδοσιακές τεχνικές έρευνας", δήλωσε ο Lind.