Это испытание дало инженерам возможность опробовать прототип робота в Арктике. Это также стало шагом к воплощению в жизнь их проекта под названием IceNode: флотилии автономных роботов, которые будут погружаться под шельфовые ледники Антарктики, чтобы помочь ученым рассчитать, как быстро замерзший континент теряет лед и как быстрое таяние может привести к повышению уровня мирового океана.
В случае полного таяния ледяного покрова Антарктиды уровень мирового океана повысится примерно на 200 футов (60 метров). Это представляет собой одну из самых больших неопределенностей в прогнозах повышения уровня моря. Точно так же, как повышение температуры воздуха приводит к таянию на поверхности, лед тает при контакте с теплой океанской водой, циркулирующей внизу.
Чтобы усовершенствовать компьютерные модели, предсказывающие повышение уровня моря, ученым нужны более точные темпы таяния, особенно под шельфовыми ледниками — пластами плавучего льда длиной в несколько миль, которые простираются от суши. Хотя они не способствуют повышению уровня моря напрямую, шельфовые ледники существенно замедляют движение ледяных покровов к океану.
Проблема в том, что места, где ученые хотят измерить таяние, являются одними из самых труднодоступных на Земле. В частности, ученые хотят исследовать подводную область, известную как «зона заземления», где встречаются плавучие шельфовые ледники, океан и суша, и заглянуть глубоко в не нанесенные на карту полости, где лед, возможно, тает быстрее всего. Коварный, постоянно меняющийся ландшафт опасен для человека, и ученые не могут заглянуть в эти полости, которые иногда находятся под толщей льда в милю. Проект IceNode создан для решения этой проблемы.
«Мы годами размышляли над тем, как преодолеть эти технологические и логистические проблемы, и думаем, что нашли способ», – сказал Иэн Фенти, специалист по климату из JPL и научный руководитель IceNode. «Цель состоит в получении данных непосредственно на границе таяния льда и океана, под шельфовым ледником».
Используя свой опыт в разработке роботов для космических исследований, инженеры IceNode разрабатывают средства длиной около 8 футов (2,4 метра) и диаметром 10 дюймов (25 сантиметров) с трехногим «шасси», которое выдвигается с одного конца и прикрепляет робота к нижней стороне льда. Роботы не имеют какого-либо движителя; они будут позиционировать себя автономно с помощью нового программного обеспечения, которое использует информацию из моделей океанских течений.
Выпущенные из скважины или с судна в открытом океане, роботы, преодолевая эти течения, отправятся в долгое путешествие под шельфовым ледником. Достигнув цели, каждый из роботов сбросит свой балласт и поднимется, чтобы закрепиться на дне подо льдом. Их датчики будут измерять, как быстро теплая, соленая океанская вода циркулирует вверх, чтобы растопить лед, и как быстро более холодная и свежая талая вода уходит вниз.
Флот IceNode будет работать до года, непрерывно собирая данные, включая сезонные колебания. Затем роботы отделятся ото льда, отправятся обратно в открытый океан и передадут свои данные через спутник.
«Эти роботы – платформа для доставки научных приборов в самые труднодоступные места на Земле», – сказал Пол Глик, инженер-робототехник JPL и главный исследователь IceNode. «Предполагается, что это безопасное и сравнительно недорогое решение сложной проблемы».
Несмотря на то, что IceNode еще предстоит усовершенствовать и протестировать, работа на данный момент многообещающая. После предыдущих запусков в калифорнийском заливе Монтерей и под замерзшей зимой поверхностью озера Верхнее, в марте 2024 года в рамках морского путешествия по Бофорту были проведены первые полярные испытания. Температура воздуха в минус 50 градусов по Фаренгейту (минус 45 по Цельсию) бросала вызов как людям, так и роботизированному оборудованию.
Испытание проводилось в рамках проводимого раз в два года Арктической лабораторией подводных лодок ВМС США ледового лагеря – трехнедельной операции, которая предоставляет исследователям временный базовый лагерь для проведения полевых работ в арктических условиях.
Когда прототип опустился примерно на 330 футов (100 метров) в океан, его приборы собрали данные о солености, температуре и течении. Команда также провела тесты, чтобы определить настройки, необходимые для отключения робота от сети в будущем.
Источник: https://techxplore.com/news/2024-08-underwater-robots-venture-deep-polar.html
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
