Подводный робот-вездеход изучает дно океана — Роботех

Подводный робот-вездеход изучает дно океана

Автономный робот-вездеход Benthic Rover II позволил по-новому взглянуть на жизнь на глубинном морском дне на глубине 4000 метров. В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science Robotics, подробно рассказывается о разработке и подтвержденной долгосрочной эксплуатации этого вездехода. Данные, собранные глубинным роботом, имеют основополагающее значение для понимания воздействия изменения климата на океан.

«Успех этого глубинного вездехода теперь позволяет осуществлять долгосрочный мониторинг связи между водной толщей и морским дном. Понимание этих взаимосвязанных процессов имеет решающее значение для прогнозирования здоровья и продуктивности нашей планеты в условиях меняющегося климата», — сказал старший научный сотрудник Исследовательского института аквариумов Монтерей-Бей (MBARI) Кен Смит.

«Захватывающие события в морских глубинах обычно происходят кратковременно и с непредсказуемыми интервалами. Вот почему так важен постоянный мониторинг с помощью Benthic Rover II. Если вы не смотрите все время, вы, вероятно, пропустите главное действие», — пояснила руководитель группы электротехники Алана Шерман.

Benthic Rover II — это результат кропотливой работы совместной команды инженеров и ученых MBARI во главе со Смитом и Шерманом. 

Инженеры MBARI спроектировали Benthic Rover II для работы в холодных, агрессивных средах и условиях высокого давления в открытом море. Изготовленный из коррозионно-стойкого титана, пластика и синтаксической пены, устойчивой к давлению, этот марсоход может выдерживать погружения на глубину до 6000 метров.

«Помимо физических проблем, связанных с работой в этих экстремальных условиях, нам также пришлось разработать компьютерную систему управления и программное обеспечение, достаточно надежное, чтобы работать без сбоев в течение года. Электроника также должна потреблять очень мало энергии, чтобы мы могли носить с собой батареи, которых хватит на год. Несмотря на все это, ровер потребляет в среднем всего два ватта — примерно столько же, сколько iPhone», — пояснил инженер-электрик MBARI Пол. Макгилл.

Benthic Rover II размером с небольшую машину — 2,6 метра в длину, 1,7 метра в ширину и 1,5 метра в высоту — и мягко ступает по грязному дну на двух широких колесах с резиновыми гусеницами.

Исследователи запускают Benthic Rover II с судна. Экипаж корабля осторожно опускает марсоход в воду и отпускает его, чтобы он упал на дно океана. Сначала датчики проверяют течения, текущие по морскому дну. Когда они обнаруживают благоприятные токи, марсоход перемещается вверх или поперек течения, чтобы достичь ненарушенного участка и начать сбор данных.

Камеры в передней части марсохода фотографируют морское дно и измеряют флуоресценцию. Это характерное свечение хлорофилла в синем свете показывает, сколько «свежего» фитопланктона и других растительных остатков выпало на морское дно. Датчики регистрируют температуру и концентрацию кислорода в воде чуть выше дна.

Затем марсоход опускает пару прозрачных респирометрических камер, которые измеряют потребление кислорода сообществом живых существ в грязи в течение 48 часов. 

Через 48 часов ровер поднимает камеры респирометра и перемещается на 10 метров вперед, стараясь не пересекать свой предыдущий путь, и выбирает другое место для отбора пробы. Этот образец выборки повторяется снова и снова на протяжении всего развертывания, обычно в течение всего года.

В конце каждого развертывания судно возвращается, чтобы восстановить марсоход, загрузить его данные, заменить батарею и вернуть его на морское дно еще на год. В рамках каждого годичного развертывания команда MBARI запускает с берега еще одного автономного робота — Wave Glider, который будет возвращаться ежеквартально, чтобы проверить, как продвигается Benthic Rover II.

Напомним, ранее создатели SpaceX разработали нового подводного робота для картирования морского дна.

Add a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *