Более ста лет служба охраны лесов США нанимала мужчин и женщин для слежения за состоянием огромных лесных пространств с изолированных наблюдательных вышек. Эти наблюдатели, вооружённые лишь биноклем и картой, служили системой раннего оповещения для борьбы с пожарами. Постепенно вышки оснащались рациями, а потом и сотовой связью или спутниковым соединением с интернетом, однако кроме этих новшеств работа по наблюдению за лесом мало изменилась с начала XX века.
Работу наблюдателя за лесными пожарами окружает определённая романтика, напоминающая работу смотрителей маяков в прошлом. Большую часть времени они сидят в одиночестве на своей башне, глядя на горизонт, который врезался им в память за годы или даже десятилетия наблюдений, и тщательно следят, не появится ли там хоть малейший намёк на дым. Для некоторых из них эта изоляция кажется тюрьмой, для других – раем. Писатель Джек Керуак провёл лето 1956 года на наблюдательной вышке Дезолейшн-пик штата Вашингтон, и потом описывал свой опыт в нескольких произведениях, в том числе в романе «Ангелы опустошения».
Однако очень медленно, почти незаметно для общественности, эра наблюдения за пожарами подходит к концу. С улучшением технологий идея ставить человека на верхушку высокой башни, чтобы он проводил там многие месяцы, кажется всё более архаичной. Многие люди активно противостоят идее замены людей автоматами, но в случае с наблюдением за пожарами этой идее сложно возразить. Компьютерное зрение даёт нам неутомимый глаз, способный обнаружить малейшие столбики дыма на многих гектарах лесов, а дроны с GPS могут сообщить точное местоположение этого дыма и на месте оценить обстановку, не подвергая риску жизнь человека.
В какой-то момент в лесном хозяйстве США было задействовано более 5000 постоянных пожарно-наблюдательных пунктов, но сегодня это количество уменьшилось уже до нескольких сотен. И пока эта работа постепенно уходит в небытие, давайте изучим самый известный [в США / прим. перев.] инструмент для наблюдения за пожарами и современную технологию, призванную заменить его.
Пожароскоп Осборна
По сути, работа наблюдателя состоит в том, чтобы обнаружить и обозначить на местности первые признаки возможного пожара. Эта работа сводится к тщательному осмотру горизонта на предмет признаков дыма, и в случае их обнаружения, к построению местоположения этого дыма на карте, а также к передаче этого местоположения пожарным командам. И всё, что для этого требуется наблюдателю – это карта отслеживаемой местности, и, в идеале, бинокль или небольшой телескоп. И до XX века больше у них ничего в распоряжении и не было.
Но в 1911 году Уильям Бушнел Осборн изобрёл инструмент, ставший впоследствии характерным признаком пожарных наблюдателей: пожароскоп Осборна [Osborne Fire Finder]. Это разновидность алидады (угломера), состоящая из большой круглой карты окружающей местности и устройства для наблюдения, вращающегося над ней. В некоторых вариантах пожароскопа использовался, по сути, прицел от винтовки, однако на других стоял просто кусочек металла с просверленным отверстием. В любом случае, наблюдателю нужно было вращать пожароскоп, пока он не увидит через прицел основание столба дыма.
Центр круглой карты обозначает местоположение вышки, а по окружности нанесены метки градусов. Когда наблюдатель видит дым, угол поворота, отмеченный на пожароскопе, соответствует азимуту на цель. Это показание можно передать ближайшим вышкам, и если им будет виден этот дым, можно провести триангуляцию местоположения возгорания.
Если вышек в этой местности нет, или они не видят дым, оператор может провести оценочное измерение высоты, чтобы прикинуть дистанцию до огня. Имея азимут и представление о расстоянии до дыма от основания башни, наземные команды получают, по меньшей мере, отправную точку для поисков.
Назад в будущее
Пожароскоп Осборна был простым устройством с несколькими подвижными частями, и всё же после подобающей установки и калибровки позволял пожарным наблюдателям обнаруживать опасность с беспрецедентной для того времени точностью. У лесной службы США не было лучшего способа определять местоположение возгорания до того момента, когда использование самолётов стало иметь практический смысл. И всё равно пожароскоп был неплохим вариантом, поскольку он был дешёвым и простым в использовании прибором.
Более того, с годами пожароскоп и сам эволюционировал, и новые версии постепенно улучшали его точность и полезность. Эти постепенные обновления достигли пика к версии 1934 года – эту модель произвели в количестве более 3000 штук, и распределили по пожарно-наблюдательным пунктам как внутри страны, так и за рубежом. Удивительно, но этот вариант прибора в США производили вплоть до 1989 года.
Прототип пожароскопа SDTDC
Однако к началу 2000-х появилась проблема. По всей стране ещё использовались старые модели пожароскопов, а количество запчастей к ним уменьшалось. Центр технологических разработок лесной службы в Сан-Димасе (SDTDC) решил заняться созданием копий винтажных устройств. Они сравнили различные модели пожароскопов, разобрали их и построили модель в AutoCAD. Были сделаны несколько поправок на основе пожеланий ветеранов службы, а потом изготовлены прототипы новой, улучшенной модели пожароскопа 2003 года, которые тестировали в Одель-Батте и Грин-Маунтин в Орегоне.
После успешных тестов калифорнийская компания Palmquist Tooling начала производство новых пожароскопов и запчастей, по большей части обратно совместимых со старыми моделями. В числе обновлений была замена чугунных компонентов алюминиевыми для экономии веса, и применение нейлоновых подшипников для уменьшения износа.
Глаза в небе
Пожароскопы, как старые осборновские, так и современные от SDTDC, используются до сих пор. Из-за неподвижности башни, служащей точкой отсчёта, они обеспечивают простой и надёжный способ определения координат потенциального пожара с достаточной точностью. Но сегодня автоматические системы уже способны выполнять эту работу быстрее и гораздо точнее любого человека.
Сегодня используется несколько различных высокотехнологичных подходов к обнаружению пожаров. Этим летом вступила в дело новая космическая система, использующая данные с нескольких спутников на орбите, включая новые погодные спутники GOES, и обеспечивающая непрерывное отслеживание потенциальных или начавшихся лесных пожаров. Обновления с неё приходят раз в минуту, и система даёт спасательным службам детальный обзор ситуации почти в реальном времени, позволяя координировать действия куда как более эффективно, чем в прошлом.
Однако из космоса видно не всё. Чтобы подробнее рассмотреть происходящее на земле, не подвергая опасности жизни людей, было одобрено использование беспилотников, отслеживающих пожары. Они могут гораздо ближе подобраться к огню, чем управляемые средства передвижения или пожарные, и обеспечить критически важную информацию о наилучшем способе тушения. Похожие беспилотники оказали бесценную помощь во время тушения пожара в соборе Нотр-Дам, обеспечив революцию в пожаротушении в закрытых помещениях.
Электрический беспилотник на солнечных батареях «Безмолвный сокол», используемый для мониторинга дикой природы
Фрики на пиках
Бессмысленно отрицать, что технология уже практически устранила необходимость в пожарно-наблюдательных пунктах. Теперь лесная служба США сдаёт в аренду многие из наблюдательных вышек, поскольку с задачами, для выполнения которых их возвели, теперь справляются спутники и беспилотники. Но в некоторых частях страны башни всё ещё укомплектованы персоналом – людьми, называющими сами себя «фриками на пиках».
Даже при всех имеющихся современных технологиях человеческое наблюдение всё ещё может быть полезным. Оно, во-первых, обходится недорого: большая часть вышек используется только летом, и в час работникам платят в среднем по $12. Некоторые сотрудники работают на одних и тех же вышках десятилетиями, и накопили бесценный опыт, связанный с нюансами данной местности, которые могут оказаться критически важными в кризисной ситуации. Также нужно принимать во внимание погодные условия: беспилотникам сложно будет летать во время летних гроз, которые часто и порождают лесные пожары.
Но со временем даже эти преимущества, скорее всего, обесценятся из-за появления новых, более продвинутых автоматических систем. А до тех пор небольшая армия мужчин и женщин так и будет карабкаться на свои башни каждой весной, и дежурить над верхушками деревьев в одиночестве, имея при себе лишь пожароскоп Осборна, собранный, скорее всего, за несколько десятилетий до их рождения.
Автор: Вячеслав Голованов
