Огненный купол, электронный нос и роботы: как технологии помогают бороться с пожарами
Одной из главных тем минувших недель стали страшные пожары в Калифорнии, начавшиеся 7 января. Сгорели тысячи домов, уже сейчас признаны погибшими как минимум 27 человек, общий ущерб по состоянию на 13 января оценивался в $250-275 млрд — похоже, это крупнейшие потери от природной катастрофы за всю историю США. Но ведь Калифорния — глобальный центр технологических инноваций, здесь расположена Кремниевая долина, в конце концов. Возникает вопрос: новые смартфоны и мощные компьютеры это, безусловно, ценность, но что современные технологии могут предложить для борьбы со стихией?
Волшебный шланг
Пожары стали для человечества серьезной проблемой c тех пор, как люди начали массово селиться в плотной городской застройке. Одно из первых существенных изобретений для борьбы с огнем относится к III веку до нашей эры — грек Ктесибий из египетского города Александрия придумал поршневой насос. Остроумная конструкция состояла из двух снабженных клапанами цилиндров, один из которых набирал воду, а второй одновременно выпускал ее под давлением, что позволяло усилиями всего двух человек, качающих закрепленную посередине рукоять, создавать непрерывный мощный поток воды.
В I веке до н.э. Марк Лициний Красс создал в Риме первую противопожарную бригаду, в которую входило около 500 рабов. Правда, это было не техническое изобретение, а скорее финансовое — его бригада не начинала тушить горящий дом, пока хозяин не соглашался продать строение по бросовой цене, пишет Insurance Journal. При такой предприимчивости неудивительно, что Марк Красс считался одним из богатейших граждан древнего Рима.
Первую общественную службу пожарной безопасности создал в самом начале I века н.э. римский император Август. Она называлась Вигилия (Vigiles) и состояла из семи когорт в разные годы от 560 до 1120 человек в каждой. Рим был поделен на 14 пожарных зон, одна когорта отвечала за две зоны, в каждой располагались склады необходимого оборудования. Вигилии патрулировали город по ночам, когда риск возникновения пожаров был особенно велик из-за использования масляных ламп и факелов для освещения.
Вигилии следили за тем, чтобы в каждом доме был запас воды для тушения небольших возгораний на начальной стадии. Их снаряжение было достаточно примитивным: ведра, крюки, кирки, лестницы и веревки. Они доставляли воду к огню, создавая «живую цепь» с ведрами от ближайшего фонтана или бассейна, но также использовали поршневые насосы, которыми управляли специально обученные люди — сифонарии. Также для тушения огня применялись смоченные водой или уксусом одеяла, отмечает портал ostia-antica.org.
В средние века в Европе изобрели должность ночного смотрителя — дозорный с высокой башни следил за возникающими пожарами, хорошо заметными в темноте. Обычно для этого использовались колокольни соборов — наличие колоколов позволяло тут же подать сигнал об опасности.
В XVII веке немецкий изобретатель Ганс Хауч из Нюрнберга переоткрыл двухпоршневой ручной насос, но снабжать его водой приходилось как и тысячи лет назад — из ведер, передаваемых по «живой цепочке».
Настоящая революция случилась в 1672 году, когда голландский художник и изобретатель Ян ван дер Хейден придумал кожаный пожарный шланг с металлическими фитингами на концах, которые позволяли быстро соединять шланги в длинную линию, как для подачи воды к насосу, так и для ее подведения непосредственно к источнику огня.
«Ван дер Хейден использовал 15-метровые куски кожи (эта длина остается стандартной для пожарных шлангов и сегодня), которые могли образовывать цепь гораздо более эффективно, чем люди, передающие друг другу ведра! Не менее важным был тот факт, что гибкая выходная труба позволила пожарным — впервые — направить свою атаку и приблизиться к центру пожара», — пишет сайт британского Национального музея чрезвычайных служб, называя изобретателя «отцом современного пожаротушения».
Удивительно, но основные средства борьбы с пожарами с тех пор сотни лет принципиально не менялись: это по-прежнему были вода, насос и шланги, с которыми отважные пожарные идут в огонь.
Стихия огня, между тем, остается грозным противником, что мы очень наглядно увидели в этом году.
Удар погодного хлыста
«Душераздирающе, опустошительно, невообразимо. Все исчезло. Наш район, наши рестораны. Все наши друзья потеряли все… Пожарные делали и делают все возможное, но этот пожар огромен и вышел из-под контроля, и теперь по всему Лос-Анджелесу горит несколько пожаров», — написала в Instagram жительница района Пасифик-Палисейдс Мария Шравер, сопроводив свои слова видеороликом разрушений.
7 и 8 января на холмах вокруг Лос-Анджелеса вспыхнули несколько лесных пожаров и дующие с гор в сторону моря ветра быстро погнали огонь на городские районы. Сильнее всех пострадал район Пасифик-Палисейдс, в том числе сгорели около 10 километров строений вдоль знаменитого бульвара Сансет, пишет El Pais. Второй пожар — Итон — охватил Пасадену и Альтадену.
Предупреждения об эвакуации к настоящему моменту получили 170 тысяч человек, и многим из них понадобятся недели, а может, и месяцы, прежде чем они смогут вернуться к своим домам или тому, что от них осталось после пожара. «Большинство домов лежат в руинах, хотя некоторые — каким-то чудом — стоят невредимыми среди миль разрушений», — описывает картину CNN.
По данным Калифорнийского пожарного департамента выгорело 164 кв км территории, количество разрушенных строений превышает 12 300. Своих домов лишились многие знаменитости. А избранный президент США Дональд Трамп не упустил случая обвинить в катастрофе губернатора Калифорнии демократа Гэвина Ньюсома, который якобы ранее отказался подписать представленную ему декларацию о восстановлении водных ресурсов Калифорнии “ради спасения какой-то рыбы корюшки». Впрочем, администрация Ньюсома эти обвинения отвергла.
Причиной разрушительных пожаров называют неблагоприятное стечение погодных условий — так называемый «погодный хлыст». Прошлая зима была необычайно дождливой, что вызвало бурный рост растительности в горах, а эта, напротив, выдалась очень засушливой, и растения превратились в готовое топливо для пожара, объясняет Vox. Все это усугубилось необычайно сильными сухими ветрами Санта-Ана, которые дуют зимой с гор в сторону моря – в этом году их скорость достигала 150 км/ч.
Сейчас ветра стихли и пожарные надеются ограничить распространение огня, однако синоптики предупреждают, что на следующей неделе ситуация может снова ухудшиться.
Нет сомнений, что пожары в Калифорнии в конце концов победят, как это случалось и прежде. Однако ученые предсказывают, что по мере глобального изменения климата количество природных катастроф будет только расти.
Смогут ли современные технологии помочь бороться с пожарами, а еще лучше — предотвращать их?
«Огненный купол» и другие
«Борьба с пожаром — это война. Тут есть пехота — пожарные, есть авиация, но ее полеты могут быть затруднены ночью и при сильном ветре. То что предлагаем мы — это артиллерийская поддержка», — говорит Гади Беньямини, гендиректор израильского стартапа FireDome («Огненный купол»).
Он разрабатывает необычную систему, которая состоит из датчиков и «пушки», стреляющей капсулами с противопожарным агентом. Получив предупреждение о пожаре, FireDome «открывает огонь», создавая вокруг места своей установки огнезащитный барьер. Специальная система датчиков позволяет обнаружить искры и угли, перелетевшие через барьер, и также оперативно погасить их меткими «выстрелами».
Первая версия системы предназначена для защиты относительно небольших участков площадью около 0,4 кв. км, в перспективе — до 2,6 кв км, пишет The Times of Israel. По данным TechCrunch стартап уже привлек $3 млн венчурного финансирования в декабре 2024 года, еще $1,5 млн в виде гранта добавило Израильское бюро инноваций, дополняет The Times of Israel. Первые испытания запланированы на май.
Пожарный робот Thermite компании Howe&Howe уже борется с огнем в Лос-Анджелесе — пожарный департамент города купил машину в 2020 году. Сейчас компания производит четыре модели дистанционно управляемого робота — как на дизеле, так и на электродвигателе, самые мощные способны пробираться сквозь завалы и обрушивать на огонь около 9500 литров воды в минуту. По данным компании, сейчас во всем мире используется 72 ее противопожарных робота, причем большинство из них (50) закупил Китай.
В Европе с Howe&Howe конкурирует созданный в 2016 году французский стартап Shark Robotics, продвигающий своего пожарного робота Colossus. Во время пожара в соборе Парижской Богоматери в 2019 году Colossus 10 часов работал вместе с парижскими пожарными в условиях экстремальной жары, говорится на сайте компании. По данным компании, к настоящему времени она поставила клиентам более 350 роботов (правда, не все из них пожарные — Shark Robotic создает также роботов-охранников и системы для разминирования).
Немецкий стартап Dryad Networks предлагает недорогие (до $100) датчики раннего обнаружения лесных пожаров и систему их связи с интернетом, работающую от солнечных батарей. Датчик Silvanet — это «электронный нос», который помогает обнаружить запах дыма и вовремя предотвратить беду, говорится на сайте компании. «Сверхраннее обнаружение может стать ключом к предотвращению выхода катастроф из-под контроля. Как только это важное окно упущено, возможность сдержать пожар часто теряется», — говорит Карстен Бринкшульте, генеральный директор и соучредитель Dryad Networks.
По данным компании, в IV квартале 2024 году она заключила контракты на поставку датчиков Silvanet на сумму более 5 млн евро. По данным Gulf Times, компания привлекла 22,8 млн евро, в основном за счет венчурных инвестиций и грантов от Европейского союза.
Кремниевая долина тоже не осталась в стороне от борьбы с огнем. Google объявил, что вложил $13 млн в создание спутниковой группировки FireSat, которая сможет в реальном времени отслеживать небольшие (несколько десятков квадратных метров) очаги возникновения лесных пожаров, используя спутниковые снимки высокого разрешения и технологии ИИ для их анализа и определения угроз. Спутники будут созданы на платформе, разработанной калифорнийским стартапом Muon Space. По данным TechCrunch компания Muon Space в августе 2024 года получила $56,7 млн венчурного финансирования, доведя общую сумму инвестиций до $91 млн.
И, наконец, интересный пример не технологического, но весьма изобретательного решения проблемы лесных пожаров. Семейная компания Goat Green из Колорадо предлагает в аренду свое стадо коз для уничтожения нежелательной растительности, которая может засохнуть и стать топливом для пожара, как это произошло в Калифорнии в этом году. Бизнес работает — например, в ноябре прошлого года индустриальный гигант Lockheed Martin заказал у Goat Green 1200 коз для «противопожарной обработки» территории своего кампуса в городе Литлтоне.
И это не просто прихоть — некоторые приборы, которые производит Lockheed Martin, очень чувствительны и должны находиться в помещениях с контролируемой атмосферой, так называемых «чистых комнатах». Когда ранее неподалеку от кампуса произошел пожар, часть чистых комнат пришлось закрыть, потому что в них проникал дым, рассказал Denver Gazette вице-президент Lockheed Martin по безопасности и качеству Шон Фогель.
Интересно, что Lockheed Martin сама производит высокотехнологичные противопожарные системы — от пожарных самолетов, до спутников космического мониторинга климата, но в некоторых случаях техника, как оказалась, нуждается в поддержке природы.
