Ключевые выводы
- Исследователи работают над новыми автономными подводными аппаратами для изучения изменений в океанах.
- Профессор Массачусетского технологического института использует передовые компьютерные технологии для разработки плавников для подводных роботов.
- Данные, собранные подводными роботами, могут улучшить модели изменения климата.
Автономные подводные аппараты нового поколения (AUV) могут революционизировать подводные исследования и пролить свет на потепление океана.
Некоторые новые подводные аппараты, такие как проект Mare-IT, предназначены для промышленных целей, таких как проверка буровых установок или ветряных турбин. Двухрукий подводный робот проекта используется для сложных задач по проверке и техническому обслуживанию. Но исследователи говорят, что более насущной потребностью являются научные исследования.
«Нам необходимо измерять количество тепла, которое океан и атмосфера поглощают каждый год», - сказал в интервью Lifewire Хью Роарти, инженер-океанолог из Университета Рутгерса и член IEEE. «Это поможет дать рекомендации по климатическим моделям, которые мы используем для принятия решений и формирования политики».
Подводные дроны
Проект Mare-IT показывает, как подводные аппараты становятся все более похожими на роботов.
Каттлфиш производства Mare-IT имеет две глубоководные системы захвата, прикрепленные к его брюшной стороне для манипулирования объектами под водой. Благодаря особой конструкции и управлению на основе искусственного интеллекта он может изменять центр тяжести и плавучесть во время погружения, а также принимать и сохранять любую ориентацию.
Океанические инженеры также используют достижения в области вычислительной техники для создания гибких и трансформируемых плавников рыб для использования в подводной робототехнике. Профессор Массачусетского технологического института Вим ван Риз и его команда используют подходы численного моделирования для изучения конструкций подводных устройств с увеличенными степенями свободы, таких как рыбоподобные плавники.
«Рыбы имеют сложную внутреннюю мускулатуру, чтобы приспособить точную форму их тела и плавников», - сказал ван Рис в пресс-релизе. «Это позволяет им двигаться по-разному, намного превосходя возможности любого искусственного транспортного средства с точки зрения маневренности, маневренности или адаптивности».
Технологии, разработанные ван Рисом, могут привести к созданию новых типов БПЛА. По словам Роарти, улучшенные автономные платформы и транспортные средства могут позволить исследователям проводить измерения, которые слишком дороги для исследовательских кораблей.
Взгляд на глубину
Получение более четкого представления о том, что находится под водой, может помочь нам понять, что происходит с остальной частью планеты. Океан покрывает 70% поверхности Земли, но пока нанесено на карту только 20% поверхности, сказал Lifewire Грэм Рэй, генеральный директор компании Hyperkelp, занимающейся исследованиями океана.
«Однако картирование поверхности не говорит вам о том, что там живет и каковы условия, а также об огромном количестве неизвестных видов, обитающих в океанах», - добавил он. «Нам нужно понять, как они живут вместе и взаимодействуют друг с другом, и как на них влияет изменение климата».
Для эффективного изучения океана исследователям необходимы измерения на месте с помощью камер и людей на борту подводных аппаратов. По словам Рей, сейчас в мире есть только около 10 машин с экипажем, способных проводить такие интенсивные исследования.
«Представьте, что вы пытаетесь понять погоду, флору и фауну всех Соединенных Штатов, посадив Cessna в одном месте, остановившись на несколько часов, сделав несколько снимков и измерений, а затем улетев», - сказал он. «Вот на что похожи миссии с экипажем на морское дно».
Компания Рэя HyperKelp работает над системой мониторинга талой ледниковой воды, поступающей из Гренландии. По словам Рей, ученым нужны датчики, которые могут оставаться на станции и измерять профили солености и температуры на разных глубинах, чтобы получить четкое представление о том, как быстро тают ледники. Измерения могут дать более точную оценку глобального повышения уровня моря.
«Наш подход заключается в постоянном измерении с помощью буя, которое может измерять и сообщать в течение нескольких месяцев или даже лет в одном и том же месте», - сказал Рэй.
Подводные роботы могут даже находить новые источники пищи, сказал Терри Тамминен, генеральный директор AltaSea, в интервью Lifewire по электронной почте. Его некоммерческая организация сотрудничает с инновационными высокотехнологичными подводными аппаратами.
«Морские водоросли могут стать новыми устойчивыми источниками пищи, топлива, энергии, фармацевтических препаратов, промышленных материалов и отличным хранилищем углерода», - сказал он..
