Αόρατος κίνδυνος: Όταν ο πάγος γίνεται θανατηφόρος

Ο μαύρος πάγος στους δρόμους και η παγωμένη βροχή στον αέρα αποτελούν από τους πιο ύπουλους κινδύνους στις μεταφορές. Οι οδηγοί μπορεί να χάσουν τον έλεγχο μέσα σε δευτερόλεπτα χωρίς καμία ορατή προειδοποίηση, ενώ τα αεροσκάφη κινδυνεύουν σοβαρά όταν ο πάγος επηρεάζει την αεροδυναμική τους συμπεριφορά ή μπλοκάρει κρίσιμους αισθητήρες. Παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις, ο πάγος εξακολουθεί να ευθύνεται για χιλιάδες ατυχήματα κάθε χρόνο.

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, περίπου το 20% των τροχαίων ατυχημάτων που σχετίζονται με καιρικές συνθήκες προκαλούνται από παγωμένους δρόμους, ενώ η συσσώρευση πάγου ευθύνεται για περίπου το 10% των θανατηφόρων αεροπορικών δυστυχημάτων παγκοσμίως. Τραγικά παραδείγματα αποτελούν η συντριβή αεροσκάφους της Voepass Linhas Aéreas στη Βραζιλία το 2024 και το δυστύχημα της πτήσης Air France 447 το 2009, όπου ο πάγος παρέλυσε κρίσιμα συστήματα μέτρησης.

Μια νέα τεχνολογία από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν

Μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν ανέπτυξε ένα καινοτόμο σύστημα ανίχνευσης πάγου που θα μπορούσε να μειώσει δραστικά αυτούς τους κινδύνους. Το σύστημα βασίζεται σε ένα ζεύγος συμπληρωματικών αισθητήρων που μπορούν να προειδοποιούν έγκαιρα πιλότους, οδηγούς και αυτοματοποιημένα συστήματα ασφαλείας για την παρουσία πάγου, πριν η κατάσταση γίνει επικίνδυνη.

Επικεφαλής της έρευνας είναι ο καθηγητής κλιματικών και διαστημικών επιστημών και μηχανικής Νίλτον Ρένο, ο οποίος τονίζει ότι η πίεση για πτήσεις σε όλες τις καιρικές συνθήκες αυξάνεται διαρκώς, καθώς ο αριθμός των επιβατών μεγαλώνει. Όπως εξηγεί, η νέα τεχνολογία έχει σχεδιαστεί ώστε να ενισχύει την ασφάλεια όχι μόνο στα αεροπλάνα, αλλά και στα drones, τα αυτοκίνητα και τα φορτηγά.

Πώς λειτουργεί το σύστημα ανίχνευσης πάγου

Το σύστημα αποτελείται από δύο διαφορετικούς αλλά αλληλοσυμπληρούμενους αισθητήρες. Ο πρώτος είναι ένας επίπεδος αισθητήρας μικροκυμάτων, ενσωματωμένος στην επιφάνεια του αεροσκάφους. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς ανιχνευτές που προεξέχουν από την άτρακτο, ο συγκεκριμένος αισθητήρας μετρά άμεσα τη συσσώρευση πάγου πάνω στο ίδιο το αεροπλάνο. Όταν καλύπτεται από νερό ή πάγο, η συχνότητα του μικροκυματικού σήματος αλλάζει, παρέχοντας άμεση και αξιόπιστη ένδειξη κινδύνου.

Ο δεύτερος αισθητήρας χρησιμοποιεί υπέρυθρα λέιζερ και έχει προληπτικό χαρακτήρα. Εκπέμπει τρεις δέσμες λέιζερ διαφορετικών μηκών κύματος μέσα στα σύννεφα, αναλύοντας αν περιέχουν παγωμένα σωματίδια, υπέρψυχες σταγόνες νερού ή μείγμα και των δύο. Αυτή η διάκριση είναι κρίσιμη, καθώς τα αεροσκάφη παγώνουν όταν προσκρούουν σε υπέρψυχες σταγόνες νερού, ενώ τα σωματίδια πάγου συνήθως αναπηδούν χωρίς να προσκολλώνται.

Από τον Άρη στην αεροπλοΐα και τους δρόμους

Η ιδέα για τον αισθητήρα μικροκυμάτων γεννήθηκε αρχικά στο πλαίσιο διαστημικής έρευνας. Ο Ρένο συμμετείχε στην αποστολή Phoenix της NASA, η οποία αναζητούσε υγρό νερό στον Άρη. Στόχος ήταν να διακρίνεται το νερό από τον πάγο στο αρειανό έδαφος. Ωστόσο, μια προσωπική εμπειρία, όταν βρήκε το ιδιωτικό του αεροσκάφος καλυμμένο με πάγο έναν χειμώνα, τον οδήγησε να μεταφέρει αυτή τη γνώση στην αεροπλοΐα.

Σήμερα, η τεχνολογία δοκιμάζεται όχι μόνο σε αεροσκάφη, αλλά και σε οδικά οχήματα. Ο οπτικός αισθητήρας θα μπορούσε να εντοπίζει μαύρο πάγο στους δρόμους και να προειδοποιεί έγκαιρα τους οδηγούς ή να ενεργοποιεί αυτόματα συστήματα ασφαλείας. Έρευνες δείχνουν ότι η μείωση της ταχύτητας ακόμη και κατά 4 έως 9 μίλια την ώρα μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο σοβαρού τραυματισμού σε τροχαία ατυχήματα έως και 50%.

Ένα βήμα προς ασφαλέστερες μεταφορές

Η ανάπτυξη του συστήματος έγινε σε συνεργασία με το Εργαστήριο Έρευνας Διαστημικής Φυσικής του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν και την εταιρεία Intelligent Vision Systems, η οποία έχει αναλάβει την εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι, με περαιτέρω δοκιμές και πιστοποιήσεις, οι αισθητήρες θα μπορούσαν να ενσωματωθούν ευρέως στα μέσα μεταφοράς τα επόμενα χρόνια.

Σε έναν κόσμο όπου οι μετακινήσεις γίνονται ολοένα και πιο απαιτητικές, η έγκαιρη ανίχνευση του πάγου θα μπορούσε να αποδειχθεί καθοριστικός παράγοντας για τη διάσωση ανθρώπινων ζωών, τόσο στον αέρα όσο και στο οδόστρωμα.