無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)新用途 科學(xué)家計(jì)劃在2028年前種10億棵樹(shù)

近日，加拿大一些科學(xué)家宣布要利用無(wú)人機(jī)的一項(xiàng)新用途——種樹(shù)。

這個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)名為“閃電森林”（Flash Forest），計(jì)劃使用無(wú)人機(jī)以更低的成本和更快的速度種植新的樹(shù)木，以抵消氣候變化和森林砍伐的負(fù)面影響。

今年8月，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試其無(wú)人機(jī)配送系統(tǒng)，在一次試飛中，他們成功地利用無(wú)人機(jī)種植了100棵樹(shù)。

他們希望，使用這種專門(mén)設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，到2028年能夠種植10億棵新樹(shù)。

據(jù)New Atlas報(bào)道，這種無(wú)人機(jī)不僅能攜帶種子，還能像膠囊一樣，將三顆發(fā)芽前的種子包裹在富含營(yíng)養(yǎng)的土壤中。

這種營(yíng)養(yǎng)豐富的填充物可以使發(fā)芽的種子存活長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月，使它們有足夠的時(shí)間在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中生根。

每架無(wú)人機(jī)將能夠每秒向地面發(fā)射一個(gè)“膠囊”，該系統(tǒng)將允許一名人類飛行員同時(shí)操作多達(dá)10架無(wú)人機(jī)。

該組織表示，他們的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)種植樹(shù)木的速度比人工快十倍，成本只有人工的五分之一。

自8月以來(lái)的后續(xù)測(cè)試飛行已經(jīng)用無(wú)人機(jī)種植了3100多棵樹(shù)，包括白云杉、白松、藍(lán)云杉、紅楓、白樺、糖楓、道格拉斯冷杉和香脂冷杉。

該計(jì)劃也將關(guān)注其他種類的植物，這些植物對(duì)某些種類的樹(shù)木起到了補(bǔ)充作用，有助于“整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)”。

他們并不是唯一一家想用無(wú)人機(jī)種樹(shù)的組織。英國(guó)的初創(chuàng)企業(yè)BioCarbon也曾表示要一年種十億棵樹(shù)，他們先使用測(cè)繪無(wú)人機(jī)收集關(guān)于地形和土壤質(zhì)量的詳細(xì)數(shù)據(jù)，再用算法選擇最佳的植樹(shù)地點(diǎn)和樹(shù)種，最后用無(wú)人機(jī)播撒包含種子的“豆莢”。

BioCarbon Engineering此前已經(jīng)收到了無(wú)人機(jī)公司Parrot和加速器Founder.org的投資。他們的項(xiàng)目是2017年“橋頭堡挑戰(zhàn)賽”（BridgeBuilder Challenge）的獲勝者之一。GHR基金會(huì)為該項(xiàng)目撥款242，800美元，用于植樹(shù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)告進(jìn)展情況，以及計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

無(wú)人機(jī)飛播的痛點(diǎn)與解決方案

無(wú)人機(jī)播種其實(shí)并不是什么新技術(shù)。今年以來(lái)，僅中國(guó)各地就已經(jīng)開(kāi)展了多次無(wú)人機(jī)播種試驗(yàn)。今年4月，龍泉山城市公園采用無(wú)人機(jī)飛播，模擬天然飛粒落地成林，而早在2016年，美國(guó)就有一家無(wú)人機(jī)創(chuàng)業(yè)公司DroneSeed 開(kāi)發(fā)出一款高速播種無(wú)人機(jī)，可利用壓縮空氣將種子射入土壤中。

與人工播種相比，無(wú)人機(jī)飛播具有耗能少、作業(yè)區(qū)域精準(zhǔn)、節(jié)約種子量、程序簡(jiǎn)便、不受播區(qū)面積限制、作業(yè)安全系數(shù)高等優(yōu)勢(shì)。

以DroneSeed為例，傳統(tǒng)的人力播種，每人每天大概能種800粒種子。同樣的工作量，無(wú)人機(jī)預(yù)計(jì)1個(gè)小時(shí)就能完成。

但這么好的技術(shù)為什么近年才發(fā)展起來(lái)？在2016年雷鋒網(wǎng)的一篇報(bào)道中，幾位農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)人士提出了無(wú)人機(jī)飛播的幾個(gè)痛點(diǎn)：

1.均勻散播有難度。種子是固體，不像液體的農(nóng)藥噴霧，使用料倉(cāng)和甩盤(pán)如何將種子均勻散播出去存在一定困難，另外飛播容易使播種過(guò)密，不利于植物生長(zhǎng)。

2. 效率跟不上。綠衛(wèi)士無(wú)人機(jī)創(chuàng)始人潘海洋表示：“主要看一畝要撒多少種子，有些種子一畝用幾公斤的，飛機(jī)撒就沒(méi)多大效率?！?/p>

3. 控制有難度。對(duì)于飛播，需要研究不同高度、不同速度下固體的傳播分布方式，以及針對(duì)不同種子的相配合的轉(zhuǎn)速及風(fēng)場(chǎng)，還要避免種子進(jìn)入機(jī)械部位造成故障。

以極飛科技去年4月發(fā)布的無(wú)人機(jī)智能播撒系統(tǒng)為例，據(jù)介紹，為了解決離心甩盤(pán)飛播設(shè)備用量不精準(zhǔn)、播撒不均勻、傷害胚芽的痛點(diǎn)，極飛智能播撒系統(tǒng)在攪拌器、定量器以及噴射器三大關(guān)鍵機(jī)制做了革新性的改進(jìn)。

在智能播撒系統(tǒng)中，顆粒箱內(nèi)的種子經(jīng)過(guò)十字?jǐn)嚢杵骱?，能有效分離結(jié)塊和粘連的顆粒，保證下落的均勻。接著，種子顆粒會(huì)被滾軸式定量器均勻分撥至播撒涵道里，進(jìn)入“高速氣流噴射器”，這里能產(chǎn)生18m/s的高速氣流，將顆粒通過(guò)播撒涵道快速吹向目標(biāo)區(qū)域。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的噴口能進(jìn)一步加速氣流，讓噴撒不受環(huán)境和無(wú)人機(jī)風(fēng)場(chǎng)影響，也能很好地保護(hù)稻種胚芽。

通過(guò)調(diào)整定量器的轉(zhuǎn)速，就能精準(zhǔn)控制畝用量與播撒密度，同時(shí)滾軸式定量器可進(jìn)行拆卸更換以適應(yīng)多種播撒場(chǎng)景，提高作業(yè)靈活性。此外，作業(yè)過(guò)程中，依托于植保無(wú)人機(jī)平臺(tái)的智能播撒系統(tǒng)，也能和飛行速度聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變量播撒。