Подводные роботы помогают исследовать океан

Подводные роботы, разработанные исследователями Калифорнийского университета, предлагают совершенно новый инструмент для исследования океана. Тысячи таких роботов, на данный момент, помогли ответить на некоторые основные вопросы о наиболее распространенной форме жизни в океане — планктоне.

Океанограф Жюль Джаффе спроектировал и построил миниатюрных автономных подводных исследователей, для изучения мелких экологических процессов в океане. Данные приборы снабжены датчиками температуры, давления и другими датчиками для измерения океанических условий.

В новом исследовании, опубликованном в январе, в 24 выпуске журнала Nature communications, океанограф Питер Фрэнк собрал 16 минироботов размером с грейпфрут и запрограммировал их для имитации подводных движений микроскопического организма, планктона, которые дрейфуют с океанскими течениями. Исследование было разработано, чтобы проверить теории о том, что планктон собирается в стаю под поверхностью океана чтобы кормиться, размножаться и защищаться от хищников.

Два десятилетия назад Фрэнк опубликовал математическую теорию, предсказывающую, что плавание планктона образует плотные пятна, для выполнения своих биологических потребностей. Чтобы проверить эту теорию необходимо сначала исследовать движение отдельного планктона, чтобы протестировать математическую теорию Фрэнка.

Отслеживание одного маленького робота стало проблемой, так как GPS не работал на такой глубине. Ключевой составляющей проекта стала разработка исследователями Института Cан-Диего акустических сигналов для отслеживания роботов, пока они погружены в океан.

В ходе пятичасового эксперимента исследователи собирали трехмерную информацию о местоположении роботов каждые 12 секунд. Результаты исследования были почти идентичны тому, что предсказывал Фрэнк. Окружающая температура воды в океане колеблется в зависимости от внутренних волн, прошедших через стаю роботов. И как и предположил Фрэнк, данные о местоположении показали что стая роботов плотно упаковалась в теплых водах внутренних впадин волны.

«Такой механизм был протестирован впервые» — сказал Фрэнк. Эксперимент помог ученым подтвердить, что свободно плавающий планктон может использовать физическую динамику океана, чтобы собираться в стаи для выполнения своих основных жизненных потребностей.

«Эта стая роботов открывают новые области исследования океана» — говорит один из исследователей.

Исследовательская группа надеется построить сотни таких миниатюрных роботов для мониторинга вредоносного цветения красного прилива и чтобы помочь отслеживать разливы нефти.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить