NASA啟動應急行動高級能力(ACERO)項目引導應對野火難題
據美國林務局稱,每年,數以千計的野火向大氣層釋放大量的地球變暖的二氧化碳,並在全國各地燒毀大約150萬英畝的森林和草地。撲滅這些大火是一項複雜而昂貴的行動–五年內的撲滅費用平均為29億美元。遏制和應對這些火災還需要消防員和地面人員之間的合作,以及由多個政府機構運營的數十架飛機的協調。
美國宇航局的應急響應行動先進能力(ACERO)項目–由該機構位於加州矽谷的艾姆斯研究中心領導–正在使用無人機和先進的航空技術來改善野地火災的協調和操作。
目前的空中滅火行動僅限於飛機有清晰能見度的時候–否則,飛行員會有飛入複雜地形或與其他飛機碰撞的風險。這意味著飛機在夜間和濃煙瀰漫期間是無法工作的。無人機可以幫助擴大空中滅火的時間窗口,因為它們可以由地面的飛行員安全操作。使用無人機進行空中滅火行動將減少飛行員的安全風險,使空中撲救野火行動更加有效。
2022年5月3日,在加利福尼亞州雷丁,美國宇航局艾姆斯研究中心的助理研究員亞斯敏-阿巴布測試了為消防無人機操作員設計的原型設備,同時駕駛飛機在空中進行消防訓練作業。旨在幫助擴大無人機系統(UAS)–或無人機–在災難響應中的使用,無人機系統飛行員套件(UASP-kit)由NASA的可擴展交通管理應急響應行動(STEReO)項目開發。
儘管無人機和其他航空技術在過去十年中迅速發展,但應急人員採用這些技術的速度卻很慢。繼續阻止這種採用的一個重要障礙是缺乏工具和情境意識,使應急人員無法看到消防無人機的運行位置。為了解決這個問題,ACERO正在開發空域管理技術,以便在野火反應期間在機組人員飛機、無人機操作員和地面人員之間共享信息。這些技術將為所有救援人員提供共同的態勢感知,並確保與飛機作業沒有衝突。ACERO開發的飛機安全軟件也將減少遇到空中危險的可能性。擁有這種態勢感知將使救援人員能夠安全地將無人機納入野火行動中,並在火的整個生命週期內持續地進行滅火和監測,這在之前是不可能的。
ACERO在空中通信和信息共享工具和概念方面的進展將改善野地火災期間的空域管理,並為響應人員提供更及時的信息以支持應急響應期間的決策。這些進步對於實現空中野火響應的新的無人機任務至關重要,如滅火、向地面人員提供裝備,以及在連接有限的地區提供通信中繼。
無人機也可用於控制下的燒毀,或由專家設置和控制的火,旨在燒掉枯萎灌木,防止更大規模的野地火災。目前,這些類型的燃燒是由駕駛直升機、地面增長和數量非常有限的無人機共同設置的。遙控無人機進行這些操作將比部署地面人員和直升機更安全和更便宜。這也將使工作人員每年能夠在更大面積的土地上執行控制性燒毀。
ACERO正在與其他政府機構、科學界和商業行業合作,為未來的野地火災管理開發一個行動概念。該項目團隊領導一個機構間工作組,評估並確定應對未來挑戰所需的概念和技術。ACERO將與其他政府機構合作,幫助將這些技術整合到野地消防行動中。
在未來幾年,NASA將與工業界和野火響應機構合作,對ACERO領導的新開發的航空技術進行聯合現場演示。這些演示將突出該機構的航空研究任務局、科學任務局和空間技術任務局的發展。
ACERO建立在美國宇航局以前的航空研究基礎上,包括用於應急行動的可擴展交通管理項目和無人駕駛飛機系統交通管理項目。ACERO在野地消防行動方面的航空進展支持NASA對美國到2050年實現航空溫室氣體淨排放的目標做出貢獻。該項目還支持美國宇航局的先進空中機動性研究,這將指導工業界開發電動空中出租車和無人機,並協助聯邦航空管理局將這些車輛安全地整合到國家空域。
ACERO由美國宇航局的航空研究任務局資助,由該機構的空域運營和安全項目管理。