Jak zachowują się mieszkańcy strefy przydennej Oceanu Arktycznego, gdy na powierzchni trwa noc polarna? Na ten temat w świecie nauki dostępnych jest bardzo niewiele informacji, m. in. z uwagi na trudności logistyczne w badaniach. Na szczęście w dzisiejszych czasach nauka może z powodzeniem skorzystać z dobrodziejstw specjalistycznej technologii.

Polski know-how ma potencjał

Do uwiecznienia tego, co dzieje się w zimnych, mrocznych głębinach, w dodatku przez dłuższy czas, można wykorzystać specjalistyczny aparat fotograficzny, choć jeszcze lepsza jest podwodna kamera…
Do stworzenia takiego wynalazku firmę TechOcean zainspirowali naukowcy z Instytutu Oceanologii PAN. Poszukiwali oni specjalistycznej kamery do badań podwodnych i szukali firmy zewnętrznej, która wykonałaby dla nich tak skomplikowane zlecenie. Kilka prób znalezienia odpowiedniego dostawcy zakończyło się niepowodzeniem. Na początku listopada 2015 roku naukowcy zwrócili się ostatecznie do zespołu TechOcean. – Wiedzieliśmy, że w Polsce jest odpowiedni know-how i potencjał – mówi dr Piotr Bałazy z Instytutu Oceanologii PAN. O założycielach startupu naukowcy dowiedzieli się dzięki sukcesowi Projektu ERIS w zawodach robotów podwodnych w Rumunii – Black Sea ROV Challenge.

TechOcean podejmuje rękawice

Naukowcy z IO PAN zwrócili się do nas z propozycją zaprojektowania urządzenia do zadań specjalnych: kamera miała zostać zanurzona na rok w lodowatych wodach Spitsbergenu na głębokości kilkudziesięciu metrów – mówi Błażej Żyliński, współwłaściciel TechOcean, absolwent lotnictwa i kosmonautyki na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa.
Urządzenie miało za zadanie umożliwić dokumentowanie życia organizmów zwierzęcych związanych z dnem środowisk wodnych, za pomocą nie tylko zdjęć, ale także filmu. Naukowcom z IO PAN zależało też na opracowaniu urządzenia małego i stosunkowo niedrogiego, by docelowo mieć do dyspozycji kilka egzemplarzy i móc dzięki temu zebrać obszerny materiał do badań.
W pierwszym etapie prac nad kamerą zespół TechOcean zebrał dokładne dane dotyczące docelowego środowiska pracy kamery, potrzebnych opcji ustawień i innych wymagań stawianych urządzeniu. Po omówieniu szczegółów z naukowcami, specjaliści zabrali się do pracy.

Twardy orzech? Do zgryzienia!

W konstrukcji urządzenia trzeba było rozwiązać szereg problemów – kamera miała być urządzeniem autonomicznym, które spędzi rok lodowatej wodzie, a w dodatku słonej, bez możliwości kontrolowania jej stanu technicznego i serwisowania – mówi Wiktor Krzeszewski, drugi ze współwłaścicieli warszawskiego startupu do zadań specjalnych.
Pierwszym wyzwaniem było wytrzymałe źródło zasilania kamery. – Ostatecznie zastosowaliśmy specjalistyczny akumulator, który mimo swoich niewielkich rozmiarów jest dziesięć razy bardziej pojemny od samochodowego – mówi Błażej Żyliński. Kolejnym problemem była kwestia szczelności całego urządzenia oraz odporności na agresywne działanie morskiej wody pod ciśnieniem przez długi czas. – Do stworzenia obudowy zastosowaliśmy stal chirurgiczną. Pokryliśmy ja też dodatkową warstwą farby, jaką zabezpiecza się burty statków – wyjaśniają inżynierowie z TechOcean.
W przypadku wizjera ich wybór padł nie na tworzywo, a szkło o grubości 1 cm, jakie stosuje się w piecach hutniczych. – Dzięki temu wizjer jest nie tylko w stanie wytrzymać ciśnienie jakie panuje w oceanie na głębokości ok. 100 m, ale także jest odporny na zarysowania – wskazuje Żyliński.
Trzecim wyzwaniem technologicznym była konstrukcja kamery, a konkretnie zapisywanie zbieranych przez cały rok danych – materiałów zdjęciowych i filmowych – dla naukowców z IO PAN. – Testowaliśmy maksymalne pojemności dostępnych dziś na rynku kart SD, jednak okazało się, że przy tak dużej ilości danych zapewnienia producentów dotyczące pojemności kart SD nie zawsze pokrywały się z rzeczywistością. Na tym etapie pojawiały się więc problemy z zapisem dużych plików, jakimi są zdjęcia i filmy, ale ostatecznie udało się nam ten problem rozwiązać – mówią inżynierowie z TechOcean.

Koniec wieńczy dzieło

Ostatecznie na system, nazwany UC01, złożyły się trzy moduły, połączone przewodami: kamera, źródło światła i akumulatory zasilające. Kamera i oświetlenie są zamontowane na wkopywanych w dno stojakach o szerokim zakresie manipulacji. Urządzenia uruchamiają się automatycznie w określonych odstępach czasu.
Działający prototyp powstał w ciągu ok. czterech miesięcy, a gotowe urządzenie pół miesiąca później. Jak to możliwe? – Korzystamy z naszej sieci sprawdzonych dostawców i kontrahentów, którą zbudowaliśmy w ciągu ostatnich czterech-pięciu lat, np. w zawodach łazików marsjańskich. Po drugie rozwiązujemy problemy w czasie rzeczywistym, kontaktując się bezpośrednio z decydentami i wiemy jak rozmawiać z podwykonawcami. Taki schemat działania jest znany i sprawdzony – tłumaczy Żyliński.
Kamera jest pierwszym projektem TechOcean przygotowanym całkowicie według zewnętrznych wytycznych, śmiało można powiedzieć, że jest to niszowe rozwiązanie do zadań specjalnych: urządzenie może działać w wodzie morskiej przez rok, bez jakiejkolwiek obsługi, przy temperaturze do -5 stopni Celsjusza i głębokości sięgającej 100 m. – Obecnie na rynku nie ma innego systemu, który mógłby tak długo pracować autonomicznie pod wodą – podsumowuje Krzeszewski.

TechOcean nie zwalnia tempa

Na przełomie listopada i grudnia 2016 roku reprezentant TechOcean, Michał Kacperczyk, zaprezentował kamerę podwodną w Szwecji, gdzie wraz z przedstawicielami dziewięciu innych polskich start-upów oraz Prezydentem RP Andrzejem Dudą uczestniczyli w misji gospodarczej.
Oprócz UC01, zespół TechOcean opracował jeszcze kilka innowacyjnych projektów. Jednym z nich jest podwodny, zdalnie sterowany dron, wyposażony w kamerę Full HD i chwytak, który może być wykorzystany do inspekcji rurociągów, wraków i innych obiektów pod wodą.
Kolejnym nowatorskim produktem marki TechOcean jest system do mierzenia prądów morskich, stworzony na potrzeby High Performance Sailing i przetestowany na zawodach w Rio de Janeiro przez norweską kadrę żeglarską.
Prócz urządzeń do zadań specjalnych, specjaliści z TechOcean zajmują się też popularyzacją robotyki. Stworzyli Internet of Robots – system, dzięki któremu początkujący konstruktorzy będą mogli skonstruować własnego robota. Projekt zdobył II nagrodę w konkursie Robot Launch 2016 organizowanym przez Silicon Valley Robotica, grupę skupiającą najważniejsze osoby związane z robotyką i słynną Doliną Krzemową oraz Robohub, portal o technologiach z zakresu robotyki.
Zdaniem dr Bałazego, zespół TechOcean ma przed sobą obiecującą przyszłość, ponieważ w Polsce przedsiębiorstw oferujących tak specyficzne rozwiązania jak kamera podwodna na zamówienie jest niewiele. –  Potencjalnych chętnych na to rozwiązanie można śmiało szukać na rynkach międzynarodowych – podsumowuje naukowiec.

Chcesz dowiedzieć się więcej o kamerze podwodnej?