Искусственный интеллект поможет самолетам избегать «небесных граффити», вызывающих изменение климата.

Искусственный интеллект призван помочь самолетам предотвращать образование «небесных граффити», вызывающих потепление климата, — так называют инверсионные следы, представляющие собой ледяные кристаллы, образующиеся из выхлопных газов самолетов.

Все видели белые полосы, которые самолеты оставляют в небе. Эти ледяные образования, известные как инверсионные следы, способствуют изменению климата, и ученые ищут способы смягчить их последствия.

Теперь британская инициатива стоимостью 5 миллионов фунтов стерлингов исследует, может ли искусственный интеллект помочь, прогнозируя, где, вероятно, образуются эти инверсионные следы, что позволит самолетам избегать этих зон.

30-месячный проект «Операция «Голубое небо»» объединяет Google, правительство Великобритании, Метеорологическое управление Великобритании, компанию по управлению воздушным движением National Air Traffic Services (NATS) и академических исследователей. В центре внимания будет воздушное пространство Шанвика, расположенное в восточной части Северной Атлантики, на которое приходится примерно 5% глобального потепления, вызванного инверсионными следами.

Инверсионные следы образуются, когда горячие выхлопные газы авиационных двигателей смешиваются с холодным воздухом на большой высоте, образуя кристаллы льда. Хотя многие из них быстро рассеиваются, в особенно холодных и влажных условиях они могут сохраняться и расширяться, образуя облака, которые удерживают тепло, которое в противном случае покинуло бы Землю.

Доктор Пол Ходжсон, технический руководитель проекта Google «Операция «Голубое небо»», рассказал в программе BBC «Tech Life», что его пятилетний ребенок дал более наглядное описание этим белым линиям: «небесное граффити».

Он заявил: «Мы считаем, что потепление от инверсионных следов ответственно примерно за треть всего глобального потепления, вызванного авиацией». Доктор Ходжсон признал неопределенность точной цифры, но подтвердил уверенность ученых в том, что это «либо довольно большая проблема, либо очень большая проблема».

Этот проект также совпадает с поддержкой правительством расширения аэропортов Великобритании, что поднимает более широкий вопрос о том, могут ли технологические решения адекватно снизить воздействие авиации на окружающую среду по мере роста спроса на авиаперевозки. Google также входит в число многочисленных крупных технологических компаний, инвестирующих миллиарды в новые центры обработки данных — огромные, энергоемкие комплексы компьютерных чипов, обеспечивающие работу ИИ, — которые, по мнению экологов, еще больше усугубят изменение климата.

Конденсационные следы, или инверсионные следы, — обычное явление в нашем небе. Суть эксперимента заключается в том, что если ученые смогут предсказывать атмосферные зоны, склонные к образованию инверсионных следов, самолеты смогут их избегать. Google будет использовать спутниковые снимки и данные о полетах, чтобы точно определить места, где самолеты ранее создавали инверсионные следы. Затем эта информация будет объединена с погодными условиями для прогнозирования условий, благоприятных для образования новых инверсионных следов.

Данные будут передаваться в NATS, где авиадиспетчеры смогут направлять пилотов, чтобы те облетали эти зоны. Вместо существенного изменения маршрута полета, эксперимент будет в основном заключаться в корректировке высоты самолета примерно на 2000 футов. Это стандартная практика для избегания турбулентности и неблагоприятных погодных условий, поэтому пассажиры вряд ли это заметят.

Иэн Джопсон, директор NATS по вопросам устойчивого развития, отметил, что всё должно пройти «в основном в обычном режиме, с использованием существующих процедур для операторов в Северной Атлантике». Тестирование будет проводиться в отдельные вечера и ночи зимой 2026-2027 и 2027-2028 годов, когда интенсивность воздушного движения ниже. Ожидается, что за время испытаний воздушное пространство пересечёт около 10 000 рейсов, хотя лишь небольшой части из них потребуется специально изменить высоту, чтобы избежать инверсионных следов.

Министерство транспорта выделяет на программу 2,65 миллиона фунтов стерлингов, а Google предоставляет 1,4 миллиона фунтов стерлингов на исследования в области искусственного интеллекта, инженерные разработки и вычислительную инфраструктуру. Министр авиации Кир Мазер заявил, что проект позволит протестировать «небольшие корректировки траекторий полётов над Атлантикой», которые могут помочь сделать полёты более экологичными. Он добавил: «Это первый в мире проект, и британская изобретательность задаёт тон».

Изменение высоты полета самолета может привести к увеличению расхода топлива, что вызывает очевидный вопрос: может ли предотвращение образования инверсионных следов просто привести к дополнительным выбросам углекислого газа в других местах? Ходжсон отметил, что предыдущие испытания показали, что дополнительный расход топлива значительно меньше, чем климатическая выгода от предотвращения образования инверсионных следов, вызывающих потепление.

Он пояснил: «Ущерб от выбросов CO2 составляет менее 1%, по сравнению со стоимостью образования инверсионных следов, которая сопоставима по порядку величины со всеми выбросами CO2 в авиации». Моделирование для операции «Голубое небо» предполагает, что полный отказ от посадки через Шанвик повлечет за собой примерно 100 кг дополнительного топлива на каждый затронутый самолет. По словам Ходжсона, предыдущие испытания на уровне авиакомпаний показали снижение образования инверсионных следов или потепления примерно на 60-70%.

Ожидается, что результаты операции «Голубое небо» будут опубликованы в научной литературе и подвергнуты более широкому научному анализу.