Antarktikas droone lennutamas

Priit Tiisleril õnnestus 2013. aasta suvel osa võtta erakordsest Antarktika uurimisreisist Saksa uurimislaevaga Polarstern. Reis toimus polaarööl – see on aeg, kus Antarktikasse reisimine on kaine mõistusega inimestel täiesti välistatud ning tehniliselt äärmiselt komplitseeritud. Tisleri poolt juhitud teadlaste grupp soovis aga just sel ajal sealkandis uurimistööd teha, polaaröös droone lennutada, ning risk tuli selle nimel ette võtta.

droonid.jpg

Sõit lõunamaale, eriti just suvekuudel, toob meie, põhjamaalaste silme ette üldjuhul kangastuse liivarannast helesinise mere ääres, pilvitus taevas sirava päikese ja vaikselt tuule käes õõtsuvate palmidega. Kui aga võtta asja tõsisemalt ja liikuda veelgi rohkem lõunasse, leiame end peagi olukorras, kus põletava päikese asemel on võimust võtnud põletav pakane. Ka päikeseprille ja -kreeme pole enam vaja, sest Antarktikas on sel ajal polaaröö. Kes tunneb, et teda ahistab suurlinna kära ja sagin, võiks leida siin rahu, tõenäosus lotos peavõit saada on suurem kui Antarktikas juhuslikult inimest kohata. Vähesed vaprad, kes mandril talvituvad, teavad, et viibivad kodust eemal rohkem kui aasta ja kui ka midagi juhtuks, siis appi ei tule keegi ja tegelikult ei saakski tulla. 2013. aasta juunist augustini õnnestus siinkirjutajal osaleda teadusliku ekspeditsiooni koosseisus Antarktikas Weddelli mere piirkonnas. Reis toimus Saksa uurimislaevaga Polarstern ning pean seda oma senistest Antarktika uurimisreisidest kõige põnevamaks ja erakordsemaks.

Roheliste juustega vetevanad

Weddelli meri on osa Lõuna-Jäämerest. Gloobuselt näeme, et lääne poolt piirab seda Antarktika poolsaar, põhjas Lõuna-Orkney saared ja ida/kagu poole jääb Coatsi maa. Weddelli mere lõunaosa on kaetud püsiva jääga – maailma suurima, Filchner-Ronne nimelise šelfiliustikuga. Ka ülejäänud meri on tuntud triivjää ja eriti jäämägede rohkuse poolest. Toetudes Weddelli meres seilanute mälestustele, on ajaloolane Thomas R. Henry oma 1950. aastal ilmunud raamatus „The White Continent“ kirjeldanud seda kanti kui maailma üht kõige salakavalamat, reetlikumat ja süngemat kohta. Erilist soovi selle raamatu lugejal sinna sattuda ei kannusta ka autori poolt kirjeldatud müüdid kohalikest veealustest, roheliste juustega vetevanakestest, kes pidavat neis jäistes vetes ausaid meremehi kimbutama. Lisame veel juurde lood ettearvamatutest ja välgukiirusel toimuvatest jäätumistest, mis viivad laevad pikaajalisse jäävangistusse, ning nägemus veeta unustamatu suvi ongi võtnud selge ja kristalliseerunud kuju.

Kahtlemata tuleb meelde Ernest Shackleton, kelle suursugune plaan ületada Antarktise manner, kõlava nimega Imperial Trans-Antarctic Expedition, kukkus kolinaga kokku kohe alguses ja seda just Weddelli meres. Nimelt sattus ta laev Endurance seal jäävangi ning jäi võitluses loodusega teisele kohale, teiste sõnadega – suruti jää poolt armutult kokku ja uppus. Shackletonil võttis 15 kuud, et jõuda koos meeskonnaga Elevandisaarele ja edasi Lõuna-Georgia saarelt abi saada. Paljude lugupeetud inimeste hinnangul pandi selle kangelasliku ja uskumatu looga pea sada aastat tagasi punkt Antarktika uuringute nn heroilisele ajastule.

Polarstern

RV Polarstern on ehitatud spetsiaalselt selleks, et vastata karmidele töötingimustele nii Arktikas kui ka Antarktikas. Kuigi tema sünniaastaks on 1982, kuulub talle siiamaani koht maailma parimate polaaraladel töötavate uurimislaevade tipus. Polarstern kuulub Saksa riigile, täpsemalt öeldes haridus- ja teadusministeeriumile ning teda opereerib Bremerhavenis peakorterit pidav Alfred Wegeneri Instituut, pika ametliku nimega Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research. Rohkem kui 300 päeva aastas veedab see uurimislaev merel. Põhjapoolkera suveperioodil võib teda tavaliselt leida Arktika vetest, lõunapoolkera suveperioodil, st novembrist veebruarini aga maakera teises otsas – Antarktikas. Laeval on mitu teaduslikku laboratooriumit ja ta võimaldab suurepäraseid töötingimusi eri teadusharude spetsialistidele: bioloogidele, geoloogidele, keemikutele, jää- ja mereuurijatele, meteoroloogidele jt. Kuna temperatuuritaluvus on sel alusel väga hea (–50 °C), siis pole probleemiks isegi (vajaduse korral) talvitumine jäises polaarkõrbes. Oma maksimaalse 16-sõlmese kiiruse poolest jääb ta Tallinki kiiretest parvlaevadest pea tosina sõlmega maha, kuid jäämurdjana pole 1,5-meetrises jääs 5 sõlmega liikumine probleemiks.

Reis algab, jesss ….

Reis algas Lõuna-Aafrikast Kaplinnast 8. juuni õhtul. Laevanina suunaks sätiti SW, eesmärgiks jõuda null- ehk Greenwichi meridiaanini, piki mida siis edasi lõuna poole liikuda ja aeg-ajalt hüdrograafilisi mõõtmisi teha. Ees ootasid vanade merekarude poolt kurikuulsaks reklaamitud möirgavad neljakümnendad, märatsevad viiekümnendad ja kriiskavad kuuekümnendad (laiuskraadid). Ilmselt oli Neptunusel muude pakiliste asjadega käed-jalad tööd täis, nii et üle 8 Beauforti pallist tuult tunda me ei saanudki. Ka lainekõrguste maksimum jäi viisakuse piiridesse ehk 4,5 meetri juurde. Pärast nädalast reisimist olime jõudnud esimese jääni, mis meenutas laisalt õõtsuvat pannkoogimerd. Polarsterni kõikumine muutus vaoshoitumaks, mis lubas ka neid teadureid, kes kogu eelmise nädala peamiselt koikus ränka merehaigust põdesid, jalgu alla võtma ning välja värsket soolast õhku hingama.

Päevavalgust jäi päev-päevalt vähemaks ja termomeeter tuletas halastamatult meelde, et oleme jõudmas tasapisi sinna, kuhu plaanisimegi minna – elavhõbedasammas kukkus –28 kraadini, tuulekülma ehk tegelikku tajutavat temperatuuri oli rohkem kui 50 külmakraadi.

Jääjaamad

Kogu ekspeditsiooni eesmärk oli interdistsiplinaarne teadustöö, see tähendas hulgaliselt erinevaid mõõtmisi, vaatlusi ning saadud andmete analüüsimist laeva laborites. Mõõtmiste ja proovide võtmiseks korraldati jääjaamu, st laev jäi seisma ning kõik see mees pudenes laiali laeva ümbritsevale jääle teadust tegema. Laeva pardal oli 49 teadurit ja tehnikut kokku 13 riigist, kes ka kõik kibelesid seda ainukordset võimalust maksimaalselt ära kasutama. Et grupid üksteist ja omi tundlikke mõõtmisi ei segaks, oli kõigile jääpangal ette nähtud oma kindlad tegutsemisalad, samuti kokku lepitud liikumiseks üldkasutatavad teerajad. Kokku oli ekspeditsiooni ajal kaheksa eri pikkusega jääjaama, kõige pikemad neist kestsid neli-viis päeva. Kuna jääolud olid äärmiselt keerulised, ei õnnestunud väga kaugele lõunasse trügida ja nii jäigi kõige lõunapoolsemaks saavutuseks jääjaam koordinaatidega 68° lõunalaiust ja 9° läänepikkust.

Force majeure

Kui midagi võib minna nii nagu mitte planeeritud, siis tavaliselt see ka läheb. Kuigi ekspeditsioon oli äärmiselt hästi korraldatud, tuli sisse paar ootamatust. Minnes sellisele reisile, peab osalejate tervislik seisund olema väga hea ning eelneva põhjaliku meditsiinilise kontrolli läbimine on kõigile kohustuslik. Kahjuks haigestus üks teadur reisil nii tõsiselt, et kogu ekspeditsiooni planeeritud teaduslik töö jäeti kõrvale ning pühenduti evakueerimise võimaluse otsimisele. Äärmiselt keeruline ülesanne, kui oled niivõrd kaugel tsivilisatsioonist. Ainus võimalus oli võtta suund läänekaarde ja loota parimat. Pärast nädalast rabelemist oli Polarstern piisavalt lähedal King George’i saarele, nii et patsient lennutati helikopteriga sealsesse Eduardo Frei baasi, kus teda ootas juba Tšiili õhujõudude Hercules C-130. Seekord oli ka ilmajumal meie poolt: soodsat lennuilma oli vaid mõni tund, kohe pärast evakuatsiooni saabusid madalad pilved ja kõik mattus tihedasse uttu.

Kääbusvaalade jaht ja jäälõhed

Laeva masti oli üles seatud infrapunakaamera, mis jälgis ümbritsevat jääd (360°), et tuvastada temperatuuride erinevuse põhjal Antarktika kääbusvaalu. Neid väikseid vaalalisi kahtlustati juba ammu, et nad on Lõuna-Jäämeres allveelaevnike poolt just talviti vägagi tuntud − pardi prääksumist meenutavate häälte autorid. Igal juhul oli paaril mu kolleegil auahne plaan lindistada mõne kääbusvaala häälitsusi ja sellise vahetu intervjuu põhjal leida kindel tõestus sellele hüpoteesile. Olin just hõivatud oma tegemistega jääl, kui tüürimees andis järsku raadio teel karmi käsu kõik maha jätta ning laevale naasta. Infrapunakaamera näitab kõrge lahutusvõimega temperatuuri erinevusi. Ka nüüd näitas ta kiiret ja ootamatut jäälõhede (võrreldes külma jääga soojem lahtine vesi) teket jääjaamaks valitud jääpangas. Polaaröö pimeduses on sellisel aparaadil kuldaväärt hind ja kahte korda polnud mõtet lasta end paluda: mootorsaan tööle ja kärmelt laeva poole. Jääle mahajäänud varustus toodi tekkinud lahvanduste tagant laeva pardale hiljem, võttes arvesse kõiki võimalikke ja võimatuid ettevaatusabinõusid.

Kaks sammu sissepoole, kaks sammu väljapoole

Kuigi Polarstern on jäämurdja, pole ka tema jaoks Antarktika jäistes vetes liikumine meelakkumine. Massiivsed jääväljad tunduvad tegevat kõik, et nende jahedat ükskõiksust ei tuldaks häirima. Pea 20 000 hobujõudu ei ole vähe, kuid loodusel on tihti omad plaanid. Vahikorras oleva tüürimehe töö on pingsalt uurida ilmakaarte, satelliidipilte ja jääradarit, et leida lahvandusi, mida ära kasutades saaks hõlpsamini edasi liikuda. Väga tundlik ja kogemusi nõudev amet. Kui tuul tõuseb, surutakse jääd vastu laevakeret ja laeva liikumine pidurdub. Samas aga võib tuul ka jääd laiali ajada ning luua seega uusi lahvandusi, tuues tüürimehe hinge professionaalse rahulolu. Jääl olev lumi töötab aga pidurina – kümnesentimeetrine lumekiht võrdub olemasoleva jää paksusele väidetavalt meetrise lisana.

Kui ikka kuidagi edasi ei saa, on ainuke võimalus jää rammimine. Polarstern taganeb, võtab hoogu ja püüab jääd murdes veidike edasi pääseda, korrates seda protsessi uuesti ja uuesti. Kuna aga ka jääväljad triivivad samal ajal, näeb laeva lõplik teekond arvutiekraanil välja nagu esimest korda pliiatsi kätte saanud lapse joonistus: sinka-vonka, ilma igasuguse selge suuna ja plaanita. Ilma võimsate prožektoriteta on pimedas liikumine välistatud, kuna tõenäosus kohata endast tunduvalt suuremaid ja tugevamaid on liiga suur. Titanicu kurb saatus on kõigil meeles. Kokkupõrge selliste majesteetlike lahedate tegelastega oleks kõike muud kui meeldiv. Lõpuks juhtubki nii, et Polarstern on nii jääs kinni kui üldse saab olla. Ka kallutustankide ja pumbasüsteemide kasutamine ei anna mingisugust leevendust. Saabunud on aeg panna jääpangale püsti uus jääjaam ja samas oodata ilma muutust.

Kohalikud elanikud

Kuigi tegemist karmi talvega, on elu meres täiesti olemas, vahel tundub, et see lausa keeb. Lahvandustes näitasid ennast tihti Antarktika kääbusvaalad, samuti kohtasime hulgaliselt jää peal pikutavaid hülgeid ja muidugi pingviine kogu skaala ulatuses − adeelia pingviinidest keiserpingviinideni välja. Pole olemas uudishimulikumaid ja suhtlusaltimaid olevusi siinses jääriigis kui need tegelased. Millegipärast arvasid nad mingi hetk, et mu väike ilmajaam on äärmiselt põnev ja parim koht kokkusaamiseks – jääb vaid arvata, kas debattide temaatikaks oli globaalne soojenemine või mingid muud päevapõletavad teemad.

Heal lapsel mitu nime

Tänapäeval on kaugjuhtivate ehk mehitamata õhusõidukite areng toimunud tohutu kiirusega. Kirjandusest ja tootjate kodulehtedelt võib leida nimetusi, nagu UAV (unmanned aerial vehicle), UAS (unmanned aerial system), RPAS (remotely piloted aircraft system). Tavainimesele on aga kõige suupärasemaks saanud, kuigi minu arvates selgelt militaarse varjundiga termin droon. Ühist on neil kõigil see, et pardal pole pilooti – lennud toimuvad kas kaugjuhtimisel või siis täiesti autonoomselt.

Meie ekspeditsiooni raames oli minu poolt juhitava väikese uurimisrühma peamine ülesanne meteoroloogiliste mõõtmiste läbiviimine, kasutades just selliseid raadio teel juhitavaid lennumasinaid. Kasutuses oli kaks põhimõtteliselt erinevat tüüpi õhusõidukit. Kõige enam päris lennukit meenutava väikese, 600 grammi kaaluva lennuki SUMO (small unmanned meteorological observer) ülesanne oli teha vertikaalseid atmosfäärimõõtmisi kuni kahe kilomeetri kõrguseni. On selge et sellistel kõrgustel ja polaaröö pimeduses oleks manuaalne juhtimine pehmelt öeldes võimatu, seega põhitöö lasime ära teha autopiloodil, mis siis järgis meie poolt ettevalmistatud lennuplaani. Lennumissiooni alustamine ja ka maandumine toimus manuaalses režiimis. Seda peamiselt turvalisuse kaalutlusel ja selleks, et kontrollida kõikide süsteemide ja side korrasolekut enne kõrgustesse ronimist. Nelja propelleriga kvadrokopterit kasutasime täpsemateks mõõtmisteks aluspinnalähedases õhukihis ehk kuni saja meetri kõrguseni. Sellega lendamine toimus täielikult automaatrežiimis, st alates õhkutõusmisest kuni maandumiseni jälgis kopter alandlikult piloodi poolt ettekirjutatud lennuplaani.

Kahtlemata oli see tore vaatepilt, kui pimedas Antarktika öös värviliste tulede vilkudes mingi aparaat aeglaselt õhku tõuseb, vahel ühel kohal püsib ja siis sujuvalt maandub. Ehk mitte just kõige teenitumalt, kuid siiski, sai ta laeva tüürimeeste poolt hüüdnimeks „Hell Machine”. Põnev oli ka jälgida, kui suur on vahemaa õhkutõusmise ja maandumise paiga vahel. Ühelt poolt jälgis kopter pingsalt fikseeritud GPS-signaali koordinaate, teisest küljest aga triivis ju allolev jää omasoodu ja oma plaani järgi.

Lendamine ise Antarktikas ja pimedas ei ole keeruline, peamised takistavad tegurid on sagedane tormituul ja madalad sumupilved. Külma oli omajagu, paaril korral langes temperatuur ka 35 külmakraadist allapoole. Kui lisada veel tuule mõju, oli tegemist katsumusega nii inimestele kui ka aparatuurile – korralik riietus oli välitööde ajal hädavajalik. Mitte ainult näppe-kõrvu-nina ei pidanud kaitsma pakase eest, kinni jäätuma kippusid ka silmad. Mõlemad lennumasinad kasutasid liitiumpolümeerakudega (LiPo) töötavaid elektrimootoreid. Kuna LiPo akud ei armasta kohe kuidagi külma, siis tuli leida sellele probleemile mingi lahendus. Odav, kuid elegantne väljapääs oli tavaline termokast ehk matkatermos, millel oli ka soojendav funktsioon, kaitsmaks seesolevat välistemperatuuri mõjude eest. Seal leidsidki sooja varjupaiga nii lennukite kui ka arvuti varuakud. Paaril korral täheldasime lennukil probleeme jäätumisega. Kuna lennuplaani kohaselt oli lennuki tõusukiirus ette määratud, siis selle järsk langus viitas selgelt tõsistele probleemidele. Kiire otsus lennumissioon katkestada ja lennuk maandada oli ainuõige – nii tiibadel kui ka sensoritel ja propelleri labadel oli paks jääkiht, mis oleks varem või hiljem viinud juhitavuse kaotamiseni ja lennuki allakukkumiseni.

Lõppakord

Reisi lõpufaasi enne Punta Arenasse jõudmist jäi tormise Drake’i väina ületamine. Ka siin ei tulnud ette mingeid erilisi üllatusi, kõik oli täpselt nii, nagu vaja. Tugev läänetuul puhus reipalt vahemikus 7–9 Beauforti palli ja lainekõrguseks mõõdeti 6 meetrit. Igati soliidne lõpp sellele erakordsele reisile.

Tekst ja fotod: Priit Tisler

Lisa kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Nõutavad väljad on tähistatud *-ga