Tumbleweed: autonomní jednotka pro sběr dat na pouštích

Jistě si vzpomenete na větrem unášené koule „stepních běžců“, které dotvářejí kulisu westernových městeček, obvykle těsně před duelem. Přesně takoví stepní běžci (u nás například máčka, ladní, šater latnatý nebo katrán tatarský) inspirovali izraelského průmyslového designéra, Shlomiho Mira, k vytvoření autonomní mapovací jednotky Tumbleweed. Větrem převívaná koule má sloužit k samostatnému sběru dat.

Desertifikace neboli postupné rozrůstání pouští je velkým problémem téměř třetiny suchozemského světa. A pochopitelně i problémem lidí, kteří na hranici s pouští žijí. I když je fenomén desertifikace dobře známý, zejména v oblasti Sahelu, dosud se jen málo ví o samotných fyzických mechanismech, například o prostě tvorbě dun činností větru.

Jak vysoká by měla být překážka, aby zabránila šíření masy písku, a o co vyšší by musela být, aby dokázala zabránit přesunu i drobných písčitých zrnek? Tyto informace by se dobře získávali v aerodynamickém tunelu, nebo v laboratorních podmínkách, ale „přírodní laboratoř“, pouště na východě Izraele jen tak něco nenahradí.

Shlomi Mir měl původně s Tumbleweed trochu jiný plán. Chtěl tyto „koule“, s konstrukcí z odolného kovu, se zabudovanou GPS a vypletenou plachtou využít při osévání pouště. Koule, kterou by volně unášel vítr po povrchu, by postupně ze zásobníku odsypávala semínka suchu odolných rostlin, a vlastně tak nepřímo bojovala proti šíření pouští.

Po několika pokusech ale uznal, že tato myšlenka není zcela životaschopná. Přesto se boje proti desertifikaci nevzdal, a z Tumbleweed vytvořil unikátní prostředek pro sběr dat. K zabudovanému kinetickému generátoru připojil ještě malý proces Arduino s rozhraním Android, a roj několika Tumbleweed může vyrazit do pouště.

Tumbleweed sbírají unikátní data, která se týkají proudění a rychlosti větru, a také vytvářejí dokonalý trojrozměrný model pouštní mapy. Díky těmto informacím je prý možné určit, které oblasti se v blízké době stanou předmětem aktuálního ohrožení zapískování, a více se badatelé dozvědí i o samotném mechanismu šíření pouští.

„Namísto solárních panelů nebo jiného typu zdroje elektrické energie, který by umožňoval pohyb sběračů dat, vsadil jsem na sílu větru,“ říká Mir. „Výplet Tumbleweed funguje jako plachta lodi, která při každém větším poryvu kouli poponese o kus dál. Vyrobená kinetická energie přitom postačí k provozu senzorů a GPS. Stejně jako horkovzdušný balón, ani Tumbleweed neví, kam ho větry zavanou, ale tím spíš slouží k originálnímu sběru dat o větrném proudění.“