Доктор Петър Сапунджиев: От изследването на ледниците научаваме повече за общата картина на глобалните промени

От изследването на ледниците се научава повече за общата картина на глобалните промени, каза в интервю за БТА Петър Сапунджиев - доктор по електроника, който от пет години е инженер на Българската антарктическа база. На 32-рата експедиция той ще бъде около два месеца на нашата полярна база и се надява това време да е достатъчно, за да свърши работата, предвидена за осъществяването на научните му проекти.

Научните проекти на Петър Сапунджиев за 32-рата антарктическа експедиция

“За предстоящата експедиция съм ангажиран с два проекта. Единият е свързан с осигуряване на надеждна инфраструктура за функциониране на нашата научна апаратура на полярната ни база. Този проект е свързан с осигуряване на надеждно соларно захранване на апаратурата, която оставяме да работи там, когато нас ни няма‘‘, обясни д-р Сапунджиев. Поясни, че в рамките на проекта отново ще бъде проектирана и инсталирана система, която е специално насочена към задачата да следи количеството слънчева енергия, попадащо върху единица площ, под различни ъгли. “Тези ъгли ние избираме в зависимост от приложенията, които имаме, от соларно захранване в района на нашата база’’, допълни д-р Сапунджиев.

“Очакваме тази система да работи в продължение на години. Първият масив от информация ще получим след една година. Получавайки този масив от данни, ние ще анализираме количеството слънчева енергия, с което разполагаме ежечасно. Имайки тази информация, ние можем много прецизно да проектираме нашите соларни захранвания. Т.е., когато знаем колко енергия получава нашата соларна система, ние можем математически да определим какво ще е нейното състояние, и как трябва да я оптимизираме, така че тя да работи през тъмните дни, които през зимата стават все по-дълги. През антарктическата зима има само два, три часа светлина на ден. С точна информация за разпределението на тази светлина във времето, ние можем да проектираме и оптимизираме нашата апаратура‘‘, обясни ученият за дейностите по първия си научен проект.

За спецификите на българската полярна база

Д-р Петър Сапунджиев обясни, че българската антарктическа база е сезонна. Тя работи само през лятото – антарктическото лято. Когато то свърши, учените си тръгват и настъпва антарктическата зима. “Зимата е изключително предизвикателство за всякаква електроника, която оставяме да работи там и измервателна апаратура, с която правим нашите изследвания. Въпросът за осигуряване на надеждна работа на нашата апаратура е много съществен за нашата, и за всички бази’’, поясни той. През престоя им, който обикновено е в порядъка на седмици, до един-два месеца, той и екипът му могат да съберат необходимите данни. След това напускат острова и след една година вече имат натрупан масив от данни, които им служат за потвърждение на надеждната работа на системата.

Втори проект на експедицията

Вторият проект, който д-р Петър Сапунджиев и екипът му ще осъществят, е свързан с изследване движението на ледниците. По думите му ледниците са една изключително деликатна екосистема. “Изследването на ледниците представлява основен интерес и задача за полярните изследователи, защото като деликатна екосистема, всякакви глобални и локални процеси, и промени се отразяват на състоянието им’’, обясни ученият. Този проект е подкрепен от фондация “Америка за България‘‘ и фондация “Красива наука‘‘ по програма “Наука с бъдеще 2023‘‘.

“Изследвайки ледниците, ние можем да съдим за много по-общата картина на глобалните промени. Състоянието на ледниците и тяхното движение, динамика, се изследват по множество методи. Методът, с който аз ще се занимавам, представлява инсталиране на автоматична фотосистема, която трябва да работи години наред и автономно да прави последователност от кадри на определени структури в ледника. След това тези кадри се подлагат на всевъзможни обработки. Извличайки информация от тях, ние можем да съдим за скорости на движение, за различни зони – как се придвижват една спрямо друга; могат да се правят заключения за релефа под ледниците и множество други параметри’’, каза д-р Сапунджиев.

Метод, използван при изследване движението на ледниците

Ученият обясни, че методът, който използва, се нарича “Particle Image Velocimetry”. Този метод подлага кадрите на определен анализ и е разработен за изследване на флуиди. “При този анализ се отделят характерни зони от кадрите, които се сравняват по математически алгоритми и могат да се извлекат скорости на преместване в равнината, която е перпендикулярна на оста на камерата’’, допълни той.

“Основната ни задача е тази система да бъде разработена, да разполагаме с нея, да бъде готова, функционираща. Да отидем на избрано място около нашата база и да я инсталираме, за да започне тя тепърва да работи, и да трупа данни, които са необходими за нашите изследвания. Голямо предизвикателство е да се конструира такава система, която надеждно да работи години наред в суровите условия на Антарктика’’, каза още ученият.

Екипът зад реализирането на проектите

Д-р Петър Сапунджиев поясни, че всеки проект, включително и неговият, се изпълняват от колектив. Той е ръководител на своите проекти, но за реализацията им си сътрудничи с колеги геофизици, инженери, ангажирани в теоретичния анализ на задачите, в практическото им осъществяване. “В самата база ние работим заедно – инженери, механици. Всяка една задача там се изпълнява от група, от колектив”, уточни той.

Очаквани предизвикателства

Ученият обясни, че основните предизвикателства, с които се очаква да се сблъскат, произхождат от два източника. Единият от тях е теренът, на който работят. “Ако сте виждали кадри и снимки, теренът там е изключително снежен и скалист. Първо, достигането на местата, където трябва да инсталираме нашата апаратура, което обикновено става с моторни шейни или ходене със ски. Всичко се носи на ръка, или по-скоро на гръб – в раници носим апаратурата, акумулаторите, инструментите, които са ни необходими за инсталиране на апаратурата. Стремим се всичко, което правим, да е съобразено с терена. Подготвяме максимално нашите конструкции, връзките между отделните системи, така че да остане единствено необходимата работа на терен. След това ги натоварваме в шейни и раници'', каза той.

По думите му, второто предизвикателство са метеорологичните условия. “Там много често има свирепи ветрове. Почти винаги вали дъжд, сняг или мокър сняг. Ние имаме навик да се съобразяваме с това, но и апаратурата трябва да е съобразена с тези условия. Например, ако се захванем с инсталиране на някаква апаратура и започне снеговалеж, а ние трябва да отворим херметическа кутия или влагозащитен корпус, за да настроим нещо по електрониката, това би я унищожило, защото при всяко отваряне, ако се напълни със сняг, после няма как да се изсуши. Това изисква много целенасочено и конструктивно планиране, и съобразяване с метеорологичните условия’’, разказа д-р Сапунджиев.

Необходимата техника

“Преди всеки проект подробно се обсъжда с всички членове на логистичния състав на експедицията от какво конкретно имаме нужда – до последната отвертка, болт, които са необходими. Всички ние и останалите от организаторите на експедицията, правим всичко възможно, за да осигурим най-добрите условия в базата, за да можем да извършим работата си на терен’’, сподели д-р Сапунджиев.