अगस्त 2015 में, महासागर शोधकर्ताओं का एक समूह दुर्लभ ओलिव रिडले समुद्री कछुए के घोंसले के शिकार व्यवहार का अध्ययन करने के लिए कोस्टा रिका के तट पर इकट्ठा हुआ था। वैज्ञानिकों ने कछुओं के रहस्यमयी व्यवहार का पता लगाना चाहा-एक अज्ञात को, जो कि सरीसृपों के वार्षिक प्रवास के विशेषज्ञों के लिए भी एक अज्ञात है, जिसे अरियाबाडा के नाम से जाना जाता है। ऐसा करने के लिए, वे असंभावित अनुसंधान उपकरण की ओर मुड़ गए: ड्रोन। उनके ऊपर, एक समझदार ईज़ी फिक्स्ड विंग ग्लाइडर ने दृश्य का सर्वेक्षण किया।
ग्लाइडर का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने समुद्र तट पर घोंसला बनाने के लिए कछुओं को दूर करने के लिए कछुए का निरीक्षण करने में सक्षम थे, जिससे समुद्र तट पर एक नया व्यवहार किया गया। लेकिन पांच उड़ानों के बाद, ड्यूक विश्वविद्यालय के ड्रोन विशेषज्ञ सेवानिवृत्त न्यूटन ने कुछ अजीब देखा। समुद्र तट से रेत विमान के धातु के टुकड़ों से चिपकी हुई थी। अधिक खतरनाक, इंजन से एक अजीब शोर निकल रहा था।
"जैसे ही हमने मोटर चलाना शुरू किया हमने कुछ कुरकुरे प्रकार की आवाज़ें सुननी शुरू कर दी, " न्यूटन कहते हैं। अगर गियर्स में रेत होती तो ऐसा होता।
वहां था। रेत, जो प्रकृति में ज्वालामुखी थी, मोटर के इंजनों के लिए चुंबकीय रूप से आकर्षित हो गई थी। यह एक चुनौती थी जिसका शोधकर्ताओं ने अनुमान नहीं लगाया था। चिंतित रेत ड्रोन के इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के साथ हस्तक्षेप करेंगे, वे पास के एक फुटबॉल मैदान और खेत में चले गए। "अन्यथा, यह हमारे विमान को पूरी तरह से नष्ट कर देता, " न्यूटन कहते हैं।
ड्रोन सिर्फ सैन्य और तकनीकी रूप से झुकाव के लिए नहीं हैं। अब, शोधकर्ता जो आमतौर पर डाइविंग या वैडिंग के बारे में सोचते हैं, वे उन सवालों से निपटने में मदद करने के लिए आसमान की ओर मुड़ना शुरू कर रहे हैं जो अन्यथा प्राप्य होंगे। ड्रोन, या मानव रहित स्वायत्त प्रणाली (यूएएस), जब समुद्र की आबादी की गणना करने के लिए आता है, प्रवाल भित्तियों पर नज़र रखने, फाइटोप्लांकटन खिलने की मैपिंग और यहां तक कि व्हेल को एक श्वासनली परीक्षण देने के लिए एक महत्वपूर्ण बढ़त प्रदान कर सकता है।
फिर भी ड्रोन के भूमि आधारित संचालन से खुले समुद्र में संचालन के लिए संक्रमण खड़ी चुनौतियों का सामना करता है - जैसा कि ओलिव रिडले समुद्री कछुआ अभियान दिखाता है। समुद्री कछुआ परियोजना के मामले में, चुंबकीय रेत अभी तक मिशन की योजना की एक सूची पर एक और चुनौती बन गई थी जिसमें पहले से ही नमकीन पानी, चिंतनशील चकाचौंध, छोटी बैटरी जीवन, तड़का हुआ पानी और हवा की स्थिति शामिल थी।
तो क्यों कुछ शोधकर्ताओं को लगता है कि समुद्र में ड्रोन का उपयोग करना इसके लायक है?
एक दुर्लभ जैतून रिडले समुद्री कछुआ ओस्टिअनल, कोस्टा रिका के समुद्र तट पर आता है। ड्रोन शोधकर्ताओं को अपने रहस्यमय व्यवहार का पता लगाने में मदद कर सकते हैं। (सोलविन ज़ंकल / आलमी) एक कारण जो अनुसंधान संस्थान ड्रोन तकनीक का उपयोग करने के लिए उत्सुक हैं, वह यह है कि उपभोक्ता ड्रोन की कीमत अंततः उनके साधनों के भीतर हो गई है। शिक्षण उद्देश्यों के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक कम-अंत वाला ड्रोन $ 500 जितना कम हो सकता है, और परिष्कृत सेंसर और कैमरों के साथ उच्च अंत मॉडल $ 20, 000 और $ 50, 000 के बीच स्टिकर मूल्य पर आते हैं। एक अन्य बात यह है कि खुले समुद्र में क्षेत्र संचालन स्वाभाविक रूप से चालक दल के सदस्यों के लिए खतरनाक है - जैसा कि विमान हैं। वन्यजीव जीवविज्ञानी खतरों के 2003 के एक अध्ययन में हल्के विमान दुर्घटनाग्रस्त हुए जो क्षेत्र के वैज्ञानिकों के नंबर एक हत्यारे थे।
रक्षा विभाग ने 1994 में प्रीडेटर के आविष्कार के साथ ड्रोन का प्रमुख भूमि-आधारित उपयोग शुरू किया। तब से, ड्रोन सर्वव्यापी और कभी-कभी विवादास्पद-सैन्य उपकरण बन गए हैं। फिर भी, जॉन सी। कॉफ़ी के अनुसार, नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन (एनओएए) के लिए लीड सिस्टम इंजीनियर, ड्रोन केवल पांच साल पहले समुद्री शोध के लिए एक ध्यान बन गए थे। हालांकि, उन्हें एक दशक पहले तक एनओएए परियोजनाओं तक पहुंचने का पता लगाया जा सकता है, प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में उपयोग करने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय होने से पहले हल करने के लिए आवश्यक बाधाओं की एक श्रृंखला।
एक जहाज का वातावरण एक ड्रोन के लिए काफी भ्रामक हो सकता है। कॉफ़े कहते हैं, "शिपबोर्ड का संचालन भूमि आधारित संचालन की तुलना में 10 से 100 गुना कठिन है।" संतुलन और दिशा बनाए रखने के लिए, ड्रोन सेंसर की एक श्रृंखला पर निर्भर करता है जो गुरुत्वाकर्षण, वायुमंडलीय दबाव, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और कोणीय रोटेशन के बल को मापता है। इन सेंसरों को पर्यावरण की स्थितियों के पूर्व-प्रभाव के लिए कैलिब्रेट किया जाता है। लेकिन एक जहाज का डेक एक चट्टानी शुरुआत के लिए बनाता है। रॉकिंग एक खराब अंशांकन का कारण बन सकता है, एक अप्रत्याशित तैरने वाले मिडफलाइट के लिए ड्रोन भेजना और निराश वैज्ञानिकों द्वारा बचाव अभियान को प्रेरित करना। पनरोक ड्रोन मौजूद हैं, लेकिन वे अक्सर डेटा संग्रह के लिए उपयुक्त सेंसर का समर्थन नहीं करते हैं।
कॉफ़ी कहते हैं, '' बढ़ते लक्ष्य से उतरना और उतरना वास्तव में कठिन है। इसके अतिरिक्त, जहाज खुद ही राडार और रेडियो की तरह संकेतों की एक श्रृंखला भेजता है, जो ड्रोन मिडफलाइट के लिए समस्या पैदा कर सकता है। सामूहिक रूप से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के रूप में जाना जाता है, इन संकेतों को एक नियोजित मिशन से पहले ध्यान में रखा जाना चाहिए। एक अस्थिर समुद्र द्वारा उत्पन्न बाधाओं ने कुछ वैज्ञानिकों को अधिक रचनात्मक दृष्टिकोण लेने के लिए प्रेरित किया।
वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन के माइकल मूर ने समुद्री स्तनधारियों पर शोध किया, विशेष रूप से बड़े बेलन व्हेल जैसे कि हम्पबैक और राइट व्हेल। उन्होंने पिछले 37 वर्षों से इन दिग्गजों के साथ काम किया है और 20 साल पहले छोटे विमानों का उपयोग करके हवाई फोटो सर्वेक्षणों के माध्यम से व्हेल के स्वास्थ्य का आकलन करने में रुचि रखते हैं। अंटार्कटिका में पेंगुइन आबादी का सर्वेक्षण करने के लिए ड्रोन का उपयोग करते हुए एक सहयोगी के काम से प्रेरित, मूर ने 2013 में ड्रोन का उपयोग करने की कोशिश करने का फैसला किया।
व्हेल किनारे से काफी दूरी पर रहती हैं और चूंकि एफएए को एक पायलट और ड्रोन के बीच दृष्टि की रेखा की आवश्यकता होती है, एक तटीय टेकऑफ़ सवाल से बाहर था। इसके बजाय मूर और उनके सहयोगियों को एक छोटी नाव से ड्रोन उड़ाने की जरूरत थी। लेकिन जब उन्होंने उड़ान रसद के बारे में नौसेना में संपर्क पूछा, तो मूर कहते हैं, उन्हें संदेह की सावधानीपूर्वक टिप्पणी मिली।
पहले तो वैज्ञानिकों ने ड्रोन को भूमि पर कैलिब्रेट किया और तुरंत नाव पर स्थानांतरित करने और पानी पर बाहर निकलने से पहले इसे बंद कर दिया। लेकिन मूर की टीम के एक इंजीनियर, डॉन लेरोई ने बाद में अपने द्वारा उपयोग किए जाने वाले मिक्रोकॉप्टर ड्रोन के लिए एक कोड पैच विकसित किया, और 2014 तक मिक्रोकॉप्टर ने "बोट मोड" कोड को अपने ऑपरेटिंग सिस्टम में अवशोषित कर लिया। संयुक्त राज्य अमेरिका के सबसे बड़े उपभोक्ता ड्रोन निर्माता 3 डी रोबोटिक्स ने इस अप्रैल की घोषणा की कि वे अपने नए सोलो ड्रोन में इसी तरह के सॉफ्टवेयर का समर्थन करेंगे।
"लगता है क्या, हम यह समझ से बाहर, " मूर कहते हैं।
हेक्साकॉप्टर द्वारा भी लिया गया, यह फोटो किलर व्हेल की तुलनात्मक शरीर की स्थिति को दर्शाता है। शीर्ष पर महिला पतली और खराब स्थिति में दिखाई देती है। नीचे की तरफ व्हेल गर्भवती है, उसके शरीर में पसली का पिंजरा है। (NOAA, वैंकूवर एक्वेरियम) मूर अब एक नियमित आधार पर ड्रोन का उपयोग करते हैं, और व्हेल ब्लो संग्रह की एक विधि को पूरा कर रहे हैं, जिसके तहत एक हेक्साकॉप्टर ड्रोन एक जलमग्न व्हेल के ऊपर छह से दस फीट तक घूमता है और जानवर की सतह और साँस छोड़ने का इंतजार करता है। एक निष्फल प्लेट ड्रोन के ऊपर बैठती है, जो संघनित वाष्प एकत्र करती है। मूर व्हेल के स्वास्थ्य के आकलन के लिए एक विधि विकसित करने के लिए व्हेल सांस से डीएनए, माइक्रोबियल उपस्थिति और हार्मोन के स्तर सहित पर्याप्त रासायनिक डेटा एकत्र करने की उम्मीद करते हैं। सफल संग्रह के लिए आवश्यक है कि ड्रोन पायलट ड्रोन को तुरंत उड़ाने की सीमा के भीतर बैठाए।
नाव से, वैज्ञानिक दृश्य संकेतों पर भरोसा करते हैं। "मूर कहते हैं, " (ड्रोन) थोड़ा सा टिमटिमाना जाता है।
शायद समुद्री अनुसंधान ड्रोन की तकनीकी चुनौतियों की तुलना में अधिक दुर्जेय एफएए से नौकरशाही चुनौतियां हैं। एनओएए के माध्यम से संचालन, एक सरकारी एजेंसी, सभी अन्य सार्वजनिक विमानों के समान मानक प्रोटोकॉल है जो आकाश में उड़ते हैं, लेकिन विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों जैसी सार्वजनिक संस्थाओं को छूट के लिए आवेदन करना होगा। छूट के तहत, ड्रोन पायलट को एक लाइसेंस प्राप्त पायलट होना चाहिए, दिन के दौरान 400 फीट के नीचे ड्रोन उड़ना और ड्रोन की दृष्टि में होना।
एक नया विकास, हालांकि, शोधकर्ताओं को इस तरह के अनुसंधान के लिए ड्रोन का उपयोग और उपयोग करना आसान बनाने में मदद कर सकता है। 29 अगस्त से, एफएए विनियमों (धारा 107) में एक नए खंड ने गैर-हॉबी की संख्या बढ़ाने का लक्ष्य रखा है, जो एक विशेष परीक्षण को जोड़कर ड्रोन तक पहुंच है, जहां एक संस्था या निगम से एक व्यक्ति एक प्रमाणित ड्रोन पायलट बन सकता है ।
ड्यूक विश्वविद्यालय ने भी दिलचस्पी शोधकर्ताओं और छात्रों को ड्रोन-आधारित महासागर अनुसंधान परियोजनाओं के आसपास की जटिल प्रौद्योगिकी और नियमों को नेविगेट करने में मदद करने के लिए 2015 के पतन में एक नया केंद्र, मरीन कंजर्वेशन इकोलॉजी अनमैन्ड सिस्टम्स सुविधा खोला है। केंद्र ने इस साल गर्मियों में अपनी पहली कक्षाएं पेश कीं और अक्टूबर के अंत तक एक पुनर्निर्मित boathouse में अपने केंद्र के पूरा होने की योजना बनाई। 2015 की गर्मियों में ड्यूक में समुद्री अनुप्रयोगों के लिए ड्रोन के उपयोग पर एक कार्यशाला जिसमें स्वायत्त वाहन प्रौद्योगिकी के 50 से अधिक विशेषज्ञ शामिल थे, ने क्षेत्रीय और वैश्विक परियोजनाओं के समन्वय के लिए एक केंद्र की आवश्यकता पर प्रकाश डाला।
सुविधा के निदेशक, डेविड जॉनसन का कहना है कि वह विश्वविद्यालय को भविष्य के महासागर ड्रोन अनुसंधान के लिए सहयोग और जानकारी साझा करने का केंद्र बना सकते हैं। वह कोस्टा रिका में रेत से चुंबकीय हस्तक्षेप को प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने की आवश्यकता के रूप में देखते हैं। "ड्रोन एक और उदाहरण है जहां हम पर्यावरण का नमूना नए तरीकों से इस्तेमाल कर सकते हैं और उन सवालों से निपट सकते हैं जिन्हें हम आवश्यक रूप से आसानी से या पूरी तरह से निपटने में सक्षम नहीं होंगे।"
स्मिथसोनियन महासागर पोर्टल के साथ समुद्र के बारे में अधिक जानें।
