教育新闻网南卡罗来纳大学教授开发的一种新型水采样空中无人机有六个电机、四个泵、两个电池、一个 6 英尺长的收集软管和零碳足迹。
但这款概念验证机器的功能远不止于此。这架无人机还配备了一个激光，可以检测浮游植物中的叶绿素水平，让岸上的科学家对无人机虹吸管中的水进行实时分析。
“这里的关键是有针对性的采样，”机械工程助理教授 Nikos Vitzilaios 说。“已经开发出无人机来收集水。但是我们有一个传感器，可以让我们进行非常快速的分析，甚至在我们收集样本之前。使用旧方法，你必须收集样本并将它们带回实验室，看看你有什么。”
Vitzilaios 和其他三位教授利用该大学研究副校长办公室的内部 ASPIRE 拨款来开发无人机的功能。最近在大学校园的一个小池塘进行的一次试运行进展顺利，该团队已向美国国家科学基金会提交了一份 120 万美元的赠款提案，以开发更复杂的无人机系统。
“叶绿素传感器是我们设想在无人机上使用的四种光学传感器设备之一，”开发无人机光学系统的化学教授迈克尔迈里克说。“使用其他传感器，我们可能会检测到石油泄漏或其他化学或生物污染物。”
Vitzilaios 说 NSF 提案的目标是开发一种更先进的无人机——一种可以飞行 70 分钟或约 9 英里的无人机。这种范围将极大地扩展科学的可能性。
该大学巴鲁克海洋生物和海岸研究所的一项模拟表明，一架无人机可以在四分钟内在海岸收集样本，而人类在船上需要 35 分钟才能收集到这些样本。
“这意味着无人机可以在潮汐周期的同一时间段内获得许多样本——比在小艇上获得的样本还要多，”该团队的另一名成员、海洋生物学教授塔米·理查森说。“在浅水区或沼泽等受潮汐影响的水域中，无人机可以到达船只无法到达的位置，而且通常速度更快。”
理查森指出，无人机的采样能力可以对浮游植物群落进行基本表征，例如物种组成。他们的系统还可用于专门寻找有毒的浮游植物物种或大肠杆菌和其他有问题的细菌。
“安全、避免样品污染和访问是无人机的一大优势，”从事无人机测绘能力研究的地理学教授迈克尔霍奇森说。“在规划无人机任务时，我们绘制和建模合法的发射和着陆地点，使我们能够在整个任务过程中看到无人机。”
