Droner bruges til at analysere askeskyer fra vulkanen i Guatemala

Et hold af vulkanologer og ingeniører fra universiteterne i Cambridge og Bristol har indsamlet målinger direkte fra vulkanske skyer, sammen med visuelle og termiske billeder af utilgængelige vulkantoppe.

Under en ti-dages forskningsrejse, holdet gennemførte mange proof-of-concept-flyvninger på toppen af ​​både Volcán de Fuego og Volcán de Pacaya i Guatemala. Ved hjælp af moderne letvægtssensorer målte de temperatur, fugtighed og termiske data inden for de vulkanske skyer og tog billeder af flere udbrud i realtid.

Dette er en af ​​de første gange, at skræddersyede fastvingede ubemandede luftfartøjer (UAV'er) er blevet brugt ved en vulkan som Fuego, hvor manglen på tæt adgang til topventilen har forhindret robuste gasmålinger. Finansiering fra Cabot Institute har hjulpet teamet med at udvikle teknologier, der muliggør denne kapacitet. UAV'erne blev med succes fløjet i afstande på op til 8 km væk, og i en højde på over 3 km over opsendelsesstedet.

Gruppen planlægger at vende tilbage til Guatemala senere på året med et bredere udvalg af sensorer, herunder en gasanalysator, en fire-trins filterpakke; kulstofstumper til askeprøveudtagning; termiske og visuelle kameraer, og atmosfæriske sensorer.

Dr Emma Liu, en vulkanolog fra Institut for Jordvidenskab i Cambridge, sagde:"Droner tilbyder en uvurderlig løsning på udfordringerne ved prøvetagning på stedet og rutinemæssig overvågning af vulkanske emissioner, især dem, hvor nær-vent-området er uoverkommeligt farligt eller utilgængeligt.

"Disse sensorer hjælper ikke kun med at forstå emissioner fra vulkaner, de kan også bruges i fremtiden til at hjælpe med at advare lokalsamfund om forestående udbrud – især hvis flyvningerne kan automatiseres."

Dr. Kieran Wood, Senior Research Associate i Department of Aerospace Engineering i Bristol, tilføjede:"Selv under denne indledende kampagne var vi i stand til at opfylde betydelige videnskabelige og tekniske mål. F.eks. flere billedflyvninger over flere dage fangede den hurtigt skiftende topografi på Fuegos topmøde. Disse viste, at vulkanen var i udbrud fra ikke kun én, men to aktive topmøder."

At tage timeout fra deres prøveflyvninger, forskergruppen brugte også deres fly til at kortlægge topologien af ​​en barranca og de vulkanske aflejringer i den. Disse aflejringer blev dannet af en nylig pyroklastisk strøm, en hurtigt bevægende sky af overophedet aske og gas, som rejste ned ad barrancaen fra Fuego. De indsamlede data vil hjælpe med at modellere strømningsveje og den potentielle indvirkning af fremtidige vulkanudbrud på nærliggende bosættelser.

Dr Matt Watson, Læser i Natural Hazards på School of Earth Sciences i Bristol, sagde:"Dette er spændende indledende forskning til fremtidige undersøgelser, og ville ikke være muligt uden et meget tæt samarbejde mellem vulkanologi og teknik."