Kľúčové poznatky
- Výskumníci pracujú na nových autonómnych podvodných vozidlách na štúdium zmien v oceánoch.
- Profesor MIT používa pokročilé počítačové techniky na vývoj plutiev pre podvodné roboty.
- Údaje zhromaždené podvodnými robotmi by mohli zlepšiť modely klimatických zmien.
Nová generácia autonómnych podvodných vozidiel (AUV) by mohla spôsobiť revolúciu v podmorskom prieskume a objasniť otepľovanie oceánov.
Niektoré nové podvodné vozidlá, ako napríklad projekt Mare-IT, sú navrhnuté na priemyselné účely, ako je kontrola vrtných súprav alebo veterných turbín. Dvojramenný podvodný robot projektu sa používa na komplexné úlohy kontroly a údržby. Výskumníci však tvrdia, že naliehavejšia potreba je vedecký prieskum.
„Potrebujeme zmerať množstvo tepla, ktoré oceán a atmosféra absorbujú každý rok,“povedal Hugh Roarty, oceánsky inžinier na Rutgers University a člen IEEE, Lifewire v e-mailovom rozhovore. „Pomôže nám to poskytnúť návod na klimatické modely, ktoré používame na prijímanie rozhodnutí a formovanie politiky.“
Podvodné drony
Projekt Mare-IT je príkladom toho, ako sa podvodné vozidlá stávajú viac podobnými robotom.
Sépiové plavidlo vyrobené spoločnosťou Mare-IT má dva hlbokomorské uchopovacie systémy pripojené k jeho prednej strane na manipuláciu s predmetmi pod vodou. Vďaka svojmu špeciálnemu dizajnu a ovládaniu na báze AI môže počas ponoru zmeniť svoje ťažisko a vztlak a prijať a zachovať si akúkoľvek orientáciu.
Oceánski inžinieri tiež využívajú pokroky vo výpočtovej technike na výrobu flexibilných a morfujúcich rybích plutiev na použitie v podvodnej robotike. Profesor MIT Wim van Rees a jeho tím používajú prístupy numerickej simulácie na skúmanie návrhov podvodných zariadení, ktoré majú zvýšený stupeň voľnosti, ako sú plutvy podobné rybám.
„Ryby majú zložité vnútorné svalstvo, aby sa prispôsobili presnému tvaru ich tela a plutiev,“uviedol van Rees v tlačovej správe. „To im umožňuje poháňať sa mnohými rôznymi spôsobmi, ďaleko za hranicami toho, čo dokáže akékoľvek človekom vyrobené vozidlo, pokiaľ ide o manévrovateľnosť, obratnosť alebo prispôsobivosť.“
Techniky, ktoré propagoval van Rees, by mohli viesť k novým typom UAV. Lepšie autonómne platformy a vozidlá môžu výskumníkom umožniť vykonávať merania, ktoré sú pre výskumné lode príliš nákladné, povedal Roarty.
Eyes on the Deep
Získanie lepšieho obrazu o tom, čo je pod vodou, nám môže pomôcť pochopiť, čo sa deje so zvyškom planéty. Oceán pokrýva 70 percent Zeme, ale zatiaľ bolo zmapovaných iba 20 percent povrchu, povedal Graeme Rae, generálny riaditeľ spoločnosti pre výskum oceánov Hyperkelp, Lifewire v e-mailovom rozhovore.
„Zmapovanie povrchu vám však nepovie, čo tam žije a aké sú tam podmienky a obrovské množstvo neznámych druhov žijúcich v oceánoch,“dodal. "Potrebujeme pochopiť, ako spolu žijú a vzájomne sa ovplyvňujú a ako ich ovplyvňuje zmena klímy."
Na efektívne štúdium oceánu potrebujú výskumníci in-situ merania pomocou kamier a ľudí na palube ponoriek. Práve teraz je na svete len asi 10 vozidiel s posádkou schopných vykonávať tento intenzívny výskum, povedal Rae.
„Predstavte si, že by ste sa pokúsili porozumieť počasiu, flóre a faune celých Spojených štátov tak, že pristanete s Cessnou na jednom mieste, zostanete niekoľko hodín, urobíte nejaké snímky a merania a potom odídete,“povedal. "Takto vyzerajú misie s posádkou na morské dno."
Raeova spoločnosť HyperKelp pracuje na systéme monitorovania ľadovcovej topiacej sa vody prichádzajúcej z Grónska. Vedci potrebujú senzory, ktoré môžu zostať na stanici a merať profily slanosti a teploty vo viacerých hĺbkach, aby získali jasný obraz o tom, ako rýchlo sa ľadovce topia, povedal Rae. Merania by mohli poskytnúť lepšie odhady globálneho nárastu hladiny morí.
„Naším prístupom je trvalé meranie založené na bóji, ktoré môže merať a vykazovať počas obdobia mesiacov alebo dokonca rokov na rovnakom mieste,“povedal Rae.
Podvodné roboty môžu dokonca nájsť nové zdroje potravy, povedal Terry Tamminen, generálny riaditeľ AltaSea, Lifewire v e-mailovom rozhovore. Jeho nezisková organizácia spolupracuje na inovatívnych špičkových ponorných zariadeniach.
„Morské riasy sa môžu stať novými trvalo udržateľnými zdrojmi potravín, paliva, energie, liečiv, priemyselných materiálov a veľkou zásobárňou uhlíka,“povedal.
