MIM/GARS

Niezawodne w ekstremalnych warunkach

Naukowcy prowadzą badania w ekstremalnych warunkach. By obserwować tworzenie się chmur kłębiastych, Instytut Meteorologiczny Uniwersytetu Ludwika Maksymiliana w Monachium (MIM) korzysta np. ze stacji meteorologicznej położonej na wysokości 2965 m n.p.m., w Alpach, na szczycie Zugspitze, najwyższej góry w Niemczech. Natomiast Federalny Urząd Kartografii i Geodezji (BKG) uczestniczy w pracach Niemieckiej Antarktycznej Stacji Odbiorczej (GARS) w O‘Higgins na Antarktydzie. Umieszczono tam radioteleskop, zapewniający precyzyjne dane na temat tektoniki płyt, czyli dryfu kontynentalnego. Podczas gdy temperatury na Zugspitze mogą spaść do -25°C, na Antarktydzie może to być nawet -40°C, przy czym prędkość wiatru może wynosić do 200 km/h.

GARS na Antarktydzie

Nie można oczekiwać, by naukowiec stale pracował w takich warunkach. Z tego względu badacze do cyfrowej rejestracji obrazu stosują technikę video. Lecz jaka kamera video może stale niezawodnie pracować w tak niskiej temperaturze?

W stacji GARS pierwotnie stosowano kamerę analogową, stale skierowaną przez okno stacji na radioteleskop. „Działała ona jednak prawidłowo jedynie wtedy, gdy na zewnątrz było naprawdę jasno, a okno nie było pokryte śniegiem”, wspomina informatyk Reiner Wojdziak. Dlatego w bezwietrznym miejscu na zewnętrznej ścianie stacji zainstalowano kamerę MOBOTIX, która musiała wytrzymać temperaturę nawet do -40°C.

Kamera jest połączona z siecią LAN stacji i daje obraz w czasie rzeczywistym. Aby zaoszczędzić na transferze, sieć co około 10 minut wysyła do Internetu aktualny obraz (http://vlbi.leipzig.ifag.de/ohiggins/ohig-web.jpg). „Od momentu instalacji kamery MOBOTIX mamy stale dobry kontakt wzrokowy z radioteleskopem i możemy w ten sposób stale sprawdzać jego działanie”, mówi Reiner Wojdziak. „Z tego rozwiązania jesteśmy naprawdę zadowoleni.”

Instytut MIM zainstalował kamerę sieciową MOBOTIX w stacji badania środowiska naturalnego Schneefernerhaus (www.schneefernerhaus.de/camera.jpg), na wysokości 2650 m n.p.m., na południowym zboczu Zugspitze. Pochodzący z niej obraz jest wykorzystywany do analizy mierzonego promieniowania ultrafioletowego. Kolejne rozwiązanie firmy MOBOTIX umieszczono na platformie obserwacyjnej Niemieckiej Służby Meteorologicznej (DWD) na szczycie Zugspitze, gdzie nie jest możliwe podłączenie online. W związku z tym zainstalowano tam minisieć złożoną z komputera z systemem Linux i kamery, która w sposób ciągły dokumentuje występowanie chmur kłębiastych. W ciągu dnia wykonuje ona co 5 sekund zdjęcie w formacie jpg. W nocy komputer montuje zdjęcia w film w formacie mpeg, który jest następnie analizowany w instytucie DWD.

Stacja badania środowiska naturalnego Schneefernerhaus

„W zastosowaniu na szczycie Zugspitze było oczywiście ważne, by kamera radziła sobie z niską temperaturą, poniżej -25°C”, wyjaśnia meteorolog Mario Mech. „W związku z tym przed zastosowaniem przez tydzień testowaliśmy kamerę w temperaturze -35°C w specjalnej szafie klimatycznej w Instytucie – działała bez zarzutu.” Najwyraźniej opłaciło się przywiązywanie przez konstruktorów firmy MOBOTIX dużej wagi do odporności i rezygnacja z elementów ruchomych, zapewniających funkcje powiększenia, wychylania lub obrotu.

Instytut MIM zainstalował trzecią kamerę sieciową MOBOTIX na dachu swojego budynku, by móc pokazywać odwiedzającym stronę internetową MIM nie tylko aktualne dane o pogodzie, ale i odpowiedni obraz (www.meteo. physik.uni-muenchen.de/mesomikro/- stadt/-camera.jpg). „Wcześniej korzystaliśmy z innej kamery internetowej”, opowiada meteorolog Heinz Lösslein. „Jednak po jakimś czasie, w związku z nasłonecznieniem, nosiła ona ślady nadpalenia. Kamera meteorologiczna dość często skierowana jest bowiem bezpośrednio na słońce. Natomiast kamera MOBOTIX okazała się «odporna na słońce» i w związku z tym jest dla nas bardzo przydatna.”

Platforma obserwacyjna Niemieckiej Służby Meteorologicznej (DWD)

„Oczywiście, Linux, system operacyjny kamery, jest chętnie widziany na uniwersytecie”, uzupełnia dr Joachim Reuder, prowadzący projekt UFS. „Ponadto bezkonkurencyjna jest różnorodność możliwości podłączenia do sieci, takich jak ftp, poczta elektroniczna i nfs. Nie znam innego systemu kamer, który byłby bardziej odpowiedni do naszych celów.”

Zdjęcia na mrozie: obraz z kamer na Antarktydzie, w Monachium i na szczycie Zugspitze.