Eine High-Tech-Segeldrohne wurde am vergangenen Wochenende auf dem Atlantik in der Nähe von Charleston, South Carolina, eingesetzt, um Wetterdaten direkt von heftigen Hurrikanen zu sammeln.
Die autonome Ozeandrohne, bekannt als Saildrone, wurde von dem in Kalifornien ansässigen Unternehmen Saildrone Inc., das autonome Ozeandrohnen entwickelt und betreibt, in Zusammenarbeit mit der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) eingesetzt, um die Agentur bei der Datenerfassung zu Hurrikanen zu unterstützen . Dieselbe Segeldrohne sorgte 2021 für internationale Schlagzeilen, als sie das „erste Video aus dem Inneren eines großen Hurrikans auf See“ aufnahm, als Hurrikan Sam über den Atlantik fegte.
NOAA hat bereits Drohnen in seine Hurrikanforschung integriert und 2023 wird es eine noch größere und hochtechnologischere Flotte geben. In der Atlantik-Hurrikansaison 2023, die vom 1. Juni bis 30. November dauert, wird eine Flotte von 12 Segeldrohnen – die bisher größte Flotte – eingesetzt, die bei Stürmen über dem Atlantischen Ozean, der Karibik und dem Golf von Mexiko eingesetzt werden können.
„Vor der Küste von South Carolina liegt ein besonders komplexes Meeresgebiet mit relativ flachem Wasser in Kombination mit den starken, warmen Strömungen des Golfstroms, die einem Sturm Energie liefern“, sagt Greg Foltz, Ozeanograph der NOAA und einer der Leiter der Mission Laut einer Pressemitteilung, die Fox News Digital zur Verfügung gestellt wurde, sagten Ermittler über die am Wochenende eingesetzte Segeldrohne.
„Wenn Hurrikane über diese warmen Gewässer hinwegfegen, verstärken sie sich häufig, möglicherweise kurz bevor sie auf Land treffen. Daher ist es wirklich wichtig zu verstehen, wie der Ozean mit den Stürmen in diesem Gebiet interagiert.“
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Die Saildrone Explorer SD 1045 wurde im Juli vor der Küste von Charleston, South Carolina, verlegt. (Saildrone Inc.)
US-Behörden und das Militär haben in den letzten Monaten wiederholt angekündigt, dass sie Technologien wie Drohnen einsetzen, die typischerweise auf künstlicher Intelligenz und Computer Vision basieren, um autonom zu fliegen, um die nationale Sicherheit zu stärken oder Naturkatastrophen wie Brände und Stürme zu untersuchen. Insbesondere Segeldrohnen nutzen maschinelles Lernen in Kombination mit Akustik- und Kamerasystemen sowie Sensordaten, um Forschung rund um die Uhr aufzuzeichnen.
Segeldrohnen sind in der Regel 90 Tage unterwegs, und zwei der neuen autonomen Segelschiffe werden dieses Jahr an Land bleiben, bis sie für einen schnellen Einsatz vor einem Hurrikan benötigt werden.
„Wir segeln ein Objekt absichtlich in eine der unwirtlichsten und gefährlichsten Umgebungen der Erde – mitten in einen großen Hurrikan im Atlantik“, sagte Matt Womble von Saildrone Anfang des Jahres dem New Scientist.
Eine Segeldrohne in St. Thomas, Amerikanische Jungferninseln, für die Hurrikansaison 2023. (NOAA AOML)
„Ich habe so viele Fragen, weil ich mir jahrelang Daten ansehe“, sagte Heather Holbach, stellvertretende Direktorin des Hurricane Field Program der NOAA, dem Bradenton Herald über ihre Forschung zu Hurrikanen. Sie sagte, dass die einzige Möglichkeit, die Geheimnisse rund um Stürme zu lüften, darin bestehe, Daten aus dem Inneren zu sammeln, was am besten für unbemannte Fahrzeuge geeignet sei.
„Ich bin sehr gespannt, wohin uns das führen wird“, sagte sie.
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Das NOAA Aircraft Operations Center und Hurricane Hunter-Flugzeuge. (NOAA)
Laut Greg Foltz von der NOAA konnten Segeldrohnen während der Hurrikansaison 2021 und 2022 beispiellose Daten sammeln, und die erweiterte Flotte bedeutet, dass Forscher „mehrere Segeldrohnen in denselben Hurrikan bringen könnten“. Die Beobachtung desselben Sturms aus verschiedenen Blickwinkeln könnte die Vorhersagen über den Sturm verbessern, da die Schiffe Daten über Meeresoberflächentemperatur, Salzgehalt, Oberflächenlufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie Wellenhöhe sammeln.
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„Unverschraubte Systeme und andere Werkzeuge sammeln Daten auf verschiedenen Ebenen des Ozeans und der Atmosphäre, die für das Verständnis der Entstehung, Entwicklung und Intensivierung von Stürmen von entscheidender Bedeutung sind“, sagte die NOAA in einer Pressemitteilung zu den neuen Initiativen zur Hurrikanverfolgung. „Zusammen mit den NOAA Hurricane Hunter-Flugzeugen, die Sensoren tragen, zeichnen diese Daten für Wissenschaftler ein klareres Bild der Kräfte, die Hurrikane antreiben.“
Dieses am 26. September 2022 von der NASA veröffentlichte Satellitenbild zeigt Hurrikan Ian. (EOSDIS über AP)
Die Segelschiffe können auch heftigen Stürmen standhalten, die zu 90 Fuß hohen Wellen und heftigen Winden von über 100 Meilen pro Stunde führen können. Während die Schiffe die Daten sammeln, fließen sie direkt in Hurrikanmodelle ein, sodass Forscher die Physik von Hurrikanen besser simulieren und Prognosen vorhersagen können.
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„Wir hoffen, letztendlich die Modelle zu verbessern und die Vorhersage der Hurrikanintensität zu verbessern“, sagte Foltz dem Bradenton Herald.
Eine Altius-Drohne mit Hurricane Hunter-Flugzeug. (NOAA / AOC)
Zu den Segelschiffen gesellen sich weitere Flotten autonomer Datensammler, darunter kleine Flugzeuge, die Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit messen können, indem sie in Stürme fliegen. NOAA wird auch neue Dropsonden einsetzen, röhrenförmige Sensorgeräte, die in Hurrikane abgeworfen werden und „Profile von Luftdruck, Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Windrichtung“ erfassen können, während sie durch die Luft in einen Sturm fallen.
Die Verbreitung hochtechnologischer autonomer Maschinen bedeutet nicht, dass die berühmten „Hurricane Hunters“ der NOAA nicht mehr bemannte Flugzeuge durch gefährliche Stürme fliegen werden – zumindest vorerst.
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Der leitende Meteorologe der Hurricane Research Division der NOAA, Joseph Cione, sagte dem Bradenton Herald, dass die Agentur an der nächsten Generation von „Hurricane Hunter“-Flugzeugen arbeite und menschliche Forscher in den kommenden Jahren weiterhin durch Stürme fliegen werden. Allerdings prognostiziert er einen „langsamen Übergang“, bei dem nur noch unbemannte Fahrzeuge in Stürme fliegen werden.