Ανάρτηση επισκέπτη: Πώς το Boaty McBoatface γίνεται καθοριστικό για την επιστήμη των ωκεανών

Το 2016, το Συμβούλιο Έρευνας για το Φυσικό Περιβάλλον (NERC) ξεκίνησε μια εκστρατεία για να συγκεντρώσει ένα όνομα για το επόμενο παγκόσμιας κλάσης πολικό ερευνητικό πλοίο του Ηνωμένου Βασιλείου.

Η δημοσκόπηση δεν πήγε όπως αναμενόταν. 

Η δραπέτης νικητής για το όνομα του βασιλικού ερευνητικού πλοίου (RRS) που θα αντικαθιστούσε το RRS Τζέιμς Κλαρκ Ρος και RRS Έρνεστ Σάκλετον ήταν το “Boaty McBoatface”. Με περισσότερες από 120,000 ψήφους, το όνομα θριάμβευσε άνετα πριν από προτάσεις όπως το "Usain Boat" και το "It's Bloody Cold Here".

Το πλοίο ονομάστηκε στη συνέχεια το RRS Sir David Attenborough, προς τιμήν του βετεράνου ραδιοτηλεοπτικού φορέα και φυσιοδίφη, αλλά η δημόσια δημοτικότητα του ονόματος Boaty McBoatface δεν μπορούσε να αγνοηθεί.

Το επόμενο έτος, το Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφίας (NOC) ανακοίνωσε ότι τρία νέα αυτόνομα υποβρύχια οχήματα (AUVs) θα έφεραν περήφανα το όνομα. 

Αυτά τα ρομποτικά υποβρύχια – μήκους περίπου 3.5 μέτρων και διαμέτρου 80 εκατοστών – χρησιμοποιούνται για την εξερεύνηση των ωκεανών του κόσμου χωρίς την ανάγκη ανθρώπινου πιλότου, συλλέγοντας δεδομένα σε απομακρυσμένες περιοχές που διαφορετικά θα ήταν απρόσιτες.

Τα τελευταία πέντε χρόνια το Boaty έχει αναπτυχθεί σε όλο τον κόσμο για την υποστήριξη της κλιματικής έρευνας. Οι αποστολές περιλαμβάνουν ταξίδι 40 χιλιομέτρων κάτω από τα ράφια πάγου της Ανταρκτικής για να διερευνήσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στον παγετώνα Thwaites.

Από όπου όλα ξεκίνησαν

Το πρώτο αυτόνομο υποβρύχιο όχημα χτύπησε τις θάλασσες τη δεκαετία του 1950 και είχε ως στόχο να χρησιμοποιηθεί για εμπορικούς, στρατιωτικούς και μυστικούς σκοπούς. 

Η συσκευή, που αναπτύχθηκε από την Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής και University of Washington στις ΗΠΑ, ονομάστηκε SPURV (Υποβρύχιο Ερευνητικό Όχημα Ειδικής Χρήσης). Σχεδιασμένο για έρευνα στα νερά της Αρκτικής, το κύτος του ήταν κατασκευασμένο από αλουμίνιο και είχε σχήμα τορπίλης. Ο έλεγχος αυτού του AUV πραγματοποιήθηκε με ακουστικές επικοινωνίες και χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία στην ωκεανογραφική έρευνα μέχρι το 1979.

Το Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφίας (NOC) έχει αναπτύξει μας autosub γκάμα AUV από τη δεκαετία του 1990. Ο στόχος ήταν να αξιοποιηθεί η υπάρχουσα τεχνολογία υποβρύχιων οχημάτων και να ενισχυθούν οι δυνατότητές της για έρευνα σε διάφορους κλάδους, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής ωκεανογραφίας και των γεωεπιστημών.

Τον Ιούνιο του 1996, η πρώτη αποστολή αυτόματης υποβίβασης της NOC πραγματοποιήθηκε στο Empress Dock στο NOC στο Σαουθάμπτον. Αυτό ξεκίνησε με μια σειρά σύντομων δοκιμών για να δείξουν πώς το AUV μπορούσε να ελεγχθεί εξ αποστάσεως. 

Ένα μήνα αργότερα, η πρώτη πεντάλεπτη αυτόνομη αποστολή πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια μιας εβδομάδας δοκιμών στο Portland Harbor στο Dorset. Το αυτόματο υποβρύχιο βούτηξε στα τρία μέτρα, διατήρησε σταθερή κατεύθυνση και ελεγχόμενο βάθος σε μισό μέτρο από αυτό που απαιτούνταν.

Γρήγορα προς τα εμπρός στο σήμερα και ο στόλος των AUV μας μπορεί τώρα να βουτήξει έως και 6,000 μέτρα και να πλοηγηθεί μέσα από στενά κανάλια κάτω από στρώματα πάγου – περιοχές που στο παρελθόν ήταν απρόσιτες από ερευνητικά πλοία. Αυτή η ταχεία ανάπτυξη σημαίνει ότι τα AUV μπορούν να κάνουν μετρήσεις παντού, από απομακρυσμένες περιοχές έως θυελλώδεις ανοιχτές θάλασσες.

Ο στόλος των AUV της NOC μπορεί να εξοπλιστεί με μια σειρά αισθητήρων, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μετρούν δεδομένα όπως η θερμοκρασία, η αλατότητα, τα ωκεάνια ρεύματα και το σχήμα του βυθού. 

Πριν από την κυκλοφορία τους, τα AUV προγραμματίζονται με οδηγίες για το πού να πάνε, τι να μετρήσουν και σε ποια βάθη να πάνε. Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής αισθητήρων, τα AUV μπορούν να αναπτυχθούν από το πλοίο ή την ακτή και να ταξιδέψουν εκατοντάδες μίλια στη θάλασσα για να συγκεντρώσουν σημαντικά δεδομένα για το κλίμα της Γης, μειώνοντας την ανάγκη για μεγάλες και δαπανηρές αποστολές με πλήρωμα.

AUV σε δράση

Τα AUV προσφέρουν πολλαπλά οφέλη για την επιστημονική κοινότητα. Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και μπορούν να καλύψουν μεγαλύτερες αποστάσεις, γεγονός που τους επιτρέπει να αναπτύσσονται για μήνες κάθε φορά. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να συλλέγουν δεδομένα για παρατεταμένες περιόδους και ως εκ τούτου να αναπτύσσουν πιο ολοκληρωμένα αρχεία παρατήρησης.

Για παράδειγμα, πρόσφατα οδηγήσαμε ένα μελέτη να διερευνήσει τα κενά στη γνώση για το πώς ο ωκεανός προσλαμβάνει οργανικό άνθρακα μέσω του αντλία βιολογικού άνθρακα. Αυτή η κρίσιμη διαδικασία βλέπει την οργανική ύλη να βυθίζεται στον πυθμένα του ωκεανού, μεταφέροντας μαζί της τον άνθρακα που έχει απορροφήσει από την ατμόσφαιρα.

Η ομάδα χρησιμοποίησε αυτόνομη υποβρύχια τεχνολογία για να αξιολογήσει στοιχεία του κύκλου του άνθρακα για να ενημερώσει τις μελλοντικές προβλέψεις της αντλίας. Η μελέτη τόνισε τη διαφορά μεταξύ της ισχύος της βιολογικής αντλίας άνθρακα στην τρέχουσα γενιά κλιματικά μοντέλα που χρησιμοποιείται για Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος αξιολογήσεις (IPCC). Η νέα έρευνα εντόπισε τις παρατηρήσεις που απαιτούνται για τη μείωση των αβεβαιοτήτων στις τρέχουσες και μελλοντικές εκτιμήσεις για τη συνολική ανακύκλωση του άνθρακα στον ωκεανό – επιτρέποντας πιο ισχυρά κλιματικά μοντέλα.

Φέτος, η ομάδα ενσωματώνει νέους αισθητήρες εργαστηρίου σε τσιπ και συστήματα κάμερας σωματιδίων για να επιτρέψουν στους επιστήμονες να αξιολογήσουν πώς ο άνθρακας κινείται μέσω του ωκεανού. Έχουν γίνει απίστευτες καινοτομίες στη διάρκεια κάλυψης που μπορούν να φτάσουν τα AUV σε συγκεκριμένες τοποθεσίες, ενισχύοντας περαιτέρω την κατανόησή μας για τις διακυμάνσεις μεταξύ των διαφορετικών εποχών.

Παγετώνας Thwaites και αποσυρμένα κοιτάσματα πετρελαίου

Στην αρχή του 2022, μηχανικοί κατευθύνθηκαν προς τον παγετώνα Thwaites στην Ανταρκτική για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν το αιτίες απώλειας πάγου του προκειμένου να προβλέψουμε καλύτερα πώς η υποβάθμισή του θα μπορούσε να συμβάλει στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. 

Λόγω του ασυνήθιστα πυκνού και πυκνού θαλάσσιου πάγου γύρω από το Thwaites, η ομάδα πραγματοποίησε τη μελέτη της γύρω από το γειτονικό ράφι πάγου Dotson. 

Το Boaty McBoatface ταξίδεψε περισσότερα από 40 χιλιόμετρα κάτω από το ράφι πάγου, μετρώντας τα ωκεάνια ρεύματα, τις αναταράξεις και άλλες ιδιότητες του θαλασσινού νερού, όπως η θερμοκρασία, η αλατότητα και το διαλυμένο οξυγόνο. Αυτές οι πληροφορίες – οι οποίες βρίσκονται ακόμη υπό επεξεργασία – θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τις ιδιότητες των βαθέων υδάτων πολύ κάτω από τα ράφια πάγου και να διερευνήσουμε πώς οδηγούν τις διαδικασίες τήξης. 

Η χρήση του αυτόματου υποβρύχιου μακράς διάρκειας έχει συμβάλει καθοριστικά στην αλλαγή του τρόπου με τον οποίο συλλέγουμε σημαντικά δεδομένα των ωκεανών για να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.

Ξεκινήσαμε επίσης να δοκιμάζουμε την ιδέα της χρήσης του Boaty για παρακολούθηση υψηλής τεχνολογίας και χαμηλού αντίκτυπου για να εντοπίσουμε τυχόν πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε πετρελαιοπηγές στο τέλος του κύκλου ζωής τους. 

Το φθινόπωρο του 2022, η Boaty ανέλαβε να παρακολουθεί βιομηχανικούς χώρους στη Βόρεια Θάλασσα. Το αυτόματο υποβρύχιο εξερεύνησε πολλές παροπλισμένες τοποθεσίες πετρελαίου και φυσικού αερίου καθώς και τη θαλάσσια προστατευόμενη περιοχή Braemar Pockmarks – συλλέγοντας δεδομένα για το νερό, τους ρύπους και τα ρεύματα, καθώς και τη λήψη εικόνων από τον πυθμένα της θάλασσας. 

Καθώς οι εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου καταστρέφονται, τα αυτόματα υποβρύχια μπορούν να διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο στην αξιολόγηση και την παρακολούθηση θαλάσσιων περιοχών πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τις εργασίες παροπλισμού.

Η επιτυχία αυτού του έργου θα επιτρέψει μια επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιούνται θαλάσσιες έρευνες για τη στήριξη της βιομηχανίας στη μετάβαση προς τους καθαρούς μηδενικούς στόχους της.

Ποιο είναι το επόμενο;

Φέτος, η NOC εργάζεται για να επεκτείνει τις δυνατότητες των AUV μας για να υποστηρίξει ένα ευρύτερο φάσμα επιστημονικών κλάδων. 

Θα ενσωματώσουμε νέους και νέους αισθητήρες για να εξοπλίσουμε τα αυτόματα υποβρύχια μας έτοιμα να υποστηρίξουν την επικείμενη βιογεωχημική έρευνα στον Βόρειο Ατλαντικό – καθώς και να ενισχύσουμε την αυτονομία τους για μακροπρόθεσμες αναπτύξεις κοντά και κάτω από τον θαλάσσιο πάγο στην Ανταρκτική.

Σε ένα άλλο έργο, αυτή τη στιγμή εργαζόμαστε για να παραδώσουμε ένα νέο Καθαρή Μηδενική Ωκεανογραφική Ικανότητα (NZOC) ερευνητικό πρόγραμμα. Αυτό στοχεύει στην ανάπτυξη ικανότητας έρευνας στον ωκεανό με μικρότερο αποτύπωμα άνθρακα.

Αυτό θα απαιτήσει μια μετάβαση στην τεχνολογία που εκτείνεται από πράσινα καύσιμα, αυτοματοποιημένες λειτουργίες σκαφών, τεχνολογία αιχμής μπαταριών, βελτιστοποίηση τεχνητής νοημοσύνης, νέες τεχνολογίες αισθητήρων και κορυφαία παγκοσμίως ρομποτική.

Είμαστε ενθουσιασμένοι που βλέπουμε ποιες άλλες πρωτιές μπορεί να πετύχει η Boaty McBoatface στο μέλλον.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/