UAF 无人机对哥斯达黎加活火山进行采样

快速阅读: 据《地球物理研究所》称，阿拉斯加费尔班克斯大学的四人团队计划本周在哥斯达黎加的波阿斯火山使用无人驾驶飞机采集气体样本，以研究火山内部结构。团队将使用两架无人驾驶飞机，一架寻找着陆点，另一架放置科学仪器。此次飞行将在国际会议上进行，并有望使土壤气态排放物的测量更安全、更快捷。波阿斯火山是哥斯达黎加最活跃且易接近的火山之一，频繁爆发，此次任务旨在提高对火山活动的预测能力。

阿拉斯加费尔班克斯大学的一个四人团队计划本周将一架无人驾驶飞机降落在哥斯达黎加一座活跃火山的火山口中，以采集从土壤中逸出的气体。此次飞行将在国际会议期间进行，旨在更好地了解该火山的内部构造系统。该团队将使用两架费尔班克斯大学的无人驾驶飞机，一架用于寻找着陆点，另一架则放置科学仪器。他们还将采集火山其他区域的土壤气态排放物样本。波阿斯火山是哥斯达黎加最活跃且最容易接近的火山之一，海拔8848英尺，拥有世界上最大的活跃火山口之一，直径约六分之一英里，深约1000英尺。火山口可通过哥斯达黎加火山地震观测站（OVSICORI）的网络摄像头看到。费尔班克斯大学团队包括地球物理研究所的研究助理教授塔西洛·吉隆纳。无人驾驶飞机飞行员来自该研究所的阿拉斯加无人航空系统集成中心，他们是杰森·威廉姆斯、马修·韦斯特霍夫和詹姆斯·科普勒。美国国家航空航天局（NASA）资助的任务基于科学研究，但也将测试一种可以在阿拉斯加使用的新型方法，那里有54座历史上活跃的火山。如果成功，这种方法将使土壤气态排放物的测量更加安全和快速，这对于深入了解像波阿斯这样高度活跃的火山至关重要。吉隆纳将协调一个九人国际团队，收集并分析二氧化碳和水蒸气，并获取土壤温度和湿度数据。二氧化碳和水蒸气表明了岩浆和热液流体的移动，而温度和土壤湿度反映了热量和热液活动。“火山学面临的重大挑战之一是，由于危险性，难以接近火山进行实地考察，”吉隆纳说。“如果我们能用无人驾驶飞机取得成功，那么我们将首次展示可以从安全距离和更快速度进行土壤脱气作业。”

波阿斯火山位于国家中部的波阿斯火山国家公园内，距首都圣何塞西北25英里。它频繁爆发，地震活动和二氧化硫排放量增加，地面在该地区抬升。3月1日的一次蒸汽驱动或称潜热爆炸产生了高达1000至1300英尺的火山灰柱。随后发生了几次其他爆发。“潜热爆炸的挑战在于其突然发生，几乎没有预警，”吉隆纳说。“我希望通过使用无人驾驶飞机测量土壤脱气和土壤条件，可以帮助我们更好地预测这些事件。”进入活跃火山的飞行将是阿拉斯加无人航空系统集成中心（ACUASI）的第一次尝试。费尔班克斯大学团队计划从沸水火山口三分之一英里外的游客平台工作。任务将以一架较小的无人驾驶飞机，一个重一磅的派诺特，先行侦察一个着陆点，为携带小型气体积聚室、气体传感器和土壤传感器的较大无人驾驶飞机准备。派诺特将保持在空中飞行，同时其摄像头向飞行员显示24磅重的阿尔塔X重型无人驾驶飞机的活动。“我们会让派诺特找到一个看起来平坦的地方，”ACUASI首席无人驾驶飞机系统飞行员威廉姆斯说，“我们不想让阿尔塔X带着那些设备降落在大斜坡上。”阿尔塔X将降落并关闭旋翼，但保持通电。积聚室上方的弹簧会轻轻将其压入土壤中，在那里停留约两分钟。然后无人驾驶机会离开去下一个地点采集数据。“派诺特将继续围绕阿尔塔X飞行，确保仪器正确安装且一切运行正常，”威廉姆斯说。

来自美国和其他地方的研究人员将使用不同仪器和方法来研究波阿斯火山。这是更大规模的波阿斯社区实验的第二年，该实验是在去年在危地马拉举行的第十二届火山城市大会期间安排的。这个社区实验由AVERT项目（实时预测火山喷发）与OVSICORI合作赞助。

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