Βασικά Takeaways
- Ερευνητές εργάζονται σε νέα αυτόνομα υποβρύχια οχήματα για να μελετήσουν τις αλλαγές στους ωκεανούς.
- Ένας καθηγητής του MIT χρησιμοποιεί προηγμένες τεχνικές υπολογιστή για να αναπτύξει πτερύγια για υποβρύχια ρομπότ.
- Τα δεδομένα που συλλέγονται από υποβρύχια ρομπότ θα μπορούσαν να βελτιώσουν τα μοντέλα κλιματικής αλλαγής.
Μια νέα γενιά αυτόνομων υποβρύχιων οχημάτων (AUV) θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην υποθαλάσσια εξερεύνηση και να ρίξει φως στην υπερθέρμανση των ωκεανών.
Ορισμένα νέα υποβρύχια οχήματα, όπως το έργο Mare-IT, έχουν σχεδιαστεί για βιομηχανικούς σκοπούς, όπως η επιθεώρηση γεωτρήσεων ή ανεμογεννητριών. Το υποβρύχιο ρομπότ με δύο χέρια του έργου χρησιμοποιείται για πολύπλοκες εργασίες επιθεώρησης και συντήρησης. Αλλά οι ερευνητές λένε ότι η πιο επείγουσα ανάγκη είναι για επιστημονική εξερεύνηση.
"Πρέπει να μετράμε την ποσότητα θερμότητας που απορροφά ο ωκεανός και η ατμόσφαιρα κάθε χρόνο", είπε ο Hugh Roarty, μηχανικός ωκεανών στο Πανεπιστήμιο Rutgers και μέλος του IEEE, σε μια συνέντευξη στο Lifewire. "Αυτό θα βοηθήσει στην παροχή καθοδήγησης σχετικά με τα κλιματικά μοντέλα που χρησιμοποιούμε για τη λήψη αποφάσεων και τη διαμόρφωση πολιτικής."
Υποβρύχια Drone
Το έργο Mare-IT δείχνει πώς τα υποβρύχια οχήματα γίνονται περισσότερο σαν ρομπότ.
Το σκάφος σουπιών που κατασκευάστηκε από τη Mare-IT έχει δύο συστήματα λαβής βαθιάς θάλασσας που είναι συνδεδεμένα στην κοιλιακή πλευρά του για να χειρίζονται αντικείμενα κάτω από το νερό. Λόγω του ειδικού σχεδιασμού του και του ελέγχου που βασίζεται σε τεχνητή νοημοσύνη, μπορεί να αλλάξει το κέντρο βάρους και την άνωση του κατά τη διάρκεια μιας κατάδυσης και να υιοθετήσει και να διατηρήσει οποιοδήποτε προσανατολισμό.
Οι μηχανικοί ωκεανών χρησιμοποιούν επίσης προόδους στους υπολογιστές για να κατασκευάσουν εύκαμπτα και μεταμορφωμένα πτερύγια ψαριών για χρήση στην υποβρύχια ρομποτική. Ο καθηγητής του MIT Wim van Rees και η ομάδα του χρησιμοποιούν προσεγγίσεις αριθμητικής προσομοίωσης για να εξερευνήσουν σχέδια για υποβρύχιες συσκευές που έχουν αυξημένους βαθμούς ελευθερίας, όπως πτερύγια που μοιάζουν με ψάρια.
"Τα ψάρια έχουν περίπλοκους εσωτερικούς μυς για να προσαρμόζουν το ακριβές σχήμα του σώματος και των πτερυγίων τους", δήλωσε ο van Rees σε ένα δελτίο τύπου. "Αυτό τους επιτρέπει να προωθούνται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, πολύ πέρα από αυτό που μπορεί να κάνει οποιοδήποτε τεχνητό όχημα όσον αφορά την ικανότητα ελιγμών, την ευκινησία ή την προσαρμοστικότητα."
Οι τεχνικές που πρωτοστάτησε ο van Rees θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τύπους UAV. Καλύτερες αυτόνομες πλατφόρμες και οχήματα μπορεί να επιτρέψουν στους ερευνητές να κάνουν μετρήσεις που είναι πολύ δαπανηρές για ερευνητικά πλοία, είπε ο Roarty.
Τα μάτια στα βαθιά
Η λήψη μιας καλύτερης εικόνας για το τι είναι υποβρύχιο θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τι συμβαίνει στον υπόλοιπο πλανήτη. Ο ωκεανός καλύπτει το 70 τοις εκατό της γης, αλλά μέχρι στιγμής, μόνο το 20 τοις εκατό της επιφάνειας έχει χαρτογραφηθεί, είπε ο Graeme Rae, Διευθύνων Σύμβουλος της εταιρείας ωκεανών ερευνών Hyperkelp, σε συνέντευξη στο Lifewire.
"Ωστόσο, η χαρτογράφηση της επιφάνειας δεν σας λέει τι ζει εκεί και ποιες είναι οι συνθήκες, καθώς και με τεράστιους αριθμούς άγνωστων ειδών που ζουν στους ωκεανούς", πρόσθεσε. "Πρέπει να καταλάβουμε πώς ζουν μαζί και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και πώς τους επηρεάζει η κλιματική αλλαγή."
Για να μελετήσουν αποτελεσματικά τον ωκεανό, οι ερευνητές χρειάζονται επιτόπιες μετρήσεις με κάμερες και άτομα σε υποβρύχια. Αυτήν τη στιγμή, υπάρχουν μόνο περίπου 10 οχήματα με πλήρωμα στον κόσμο που μπορούν να κάνουν αυτήν την εντατική έρευνα, είπε ο Rae.
"Φανταστείτε να προσπαθείτε να κατανοήσετε τον καιρό, τη χλωρίδα και την πανίδα ολόκληρων των Ηνωμένων Πολιτειών προσγειώνοντας ένα Cessna σε μια τοποθεσία, μένοντας για μερικές ώρες, τραβώντας μερικές φωτογραφίες και μετρήσεις και μετά φεύγοντας", είπε. "Έτσι είναι οι αποστολές με πληρώματα στον πυθμένα της θάλασσας."
Η εταιρεία της Rae HyperKelp εργάζεται σε ένα σύστημα για την παρακολούθηση του νερού τήξης των παγετώνων που βγαίνει από τη Γροιλανδία. Οι επιστήμονες χρειάζονται αισθητήρες που μπορούν να παραμείνουν στο σταθμό και να μετρήσουν τα προφίλ αλατότητας και θερμοκρασίας σε πολλαπλά βάθη για να έχουν μια σαφή εικόνα του πόσο γρήγορα λιώνουν οι παγετώνες, είπε ο Rae. Οι μετρήσεις θα μπορούσαν να δώσουν καλύτερες εκτιμήσεις για την παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
"Η προσέγγισή μας είναι να είναι μια επίμονη μέτρηση με βάση τη σημαδούρα που μπορεί να μετρήσει και να αναφέρει για περιόδους μηνών ή και ετών στο ίδιο σημείο", είπε ο Rae.
Τα υποβρύχια ρομπότ θα μπορούσαν ακόμη και να βρουν νέες πηγές τροφής, είπε ο Terry Tamminen, ο Διευθύνων Σύμβουλος της AltaSea, στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email. Ο μη κερδοσκοπικός οργανισμός του συνεργάζεται σε καινοτόμα υποβρύχια υψηλής τεχνολογίας.
"Τα φύκια μπορούν να γίνουν νέες βιώσιμες πηγές τροφίμων, καυσίμων, ενέργειας, φαρμακευτικών προϊόντων, βιομηχανικών υλικών και μια μεγάλη αποθήκη άνθρακα", είπε.
