गेस्ट पोस्ट: कैसे Boaty McBoatface समुद्र विज्ञान के लिए सहायक बन रहा है

2016 में, प्राकृतिक पर्यावरण अनुसंधान परिषद (एनईआरसी) ने यूके के अगले विश्व स्तरीय ध्रुवीय अनुसंधान जहाज के लिए एक नाम क्राउड-सोर्स करने के लिए एक अभियान शुरू किया।

मतदान अपेक्षा के अनुरूप नहीं हुआ। 

RSI भगोड़ा विजेता रॉयल रिसर्च शिप (आरआरएस) के नाम के लिए जो इसका स्थान लेगा आरआरएस जेम्स क्लार्क रॉस और आरआरएस अर्नेस्ट शेकलटन "बोटी मैकबोटफेस" था। 120,000 से अधिक वोटों के साथ, नाम "उसैन बोट" और "इट्स ब्लडी कोल्ड हियर" जैसे सुझावों के आगे आसानी से जीत गया।

बाद में जहाज का नाम रखा गया आरआरएस सर डेविड एटनबरो, अनुभवी प्रसारक और प्रकृतिवादी के सम्मान में, लेकिन बोटी मैकबोटफेस नाम की सार्वजनिक लोकप्रियता को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

अगले वर्ष, राष्ट्रीय समुद्र विज्ञान केंद्र (एनओसी) ने घोषणा की कि यह तीन नए स्वायत्त पानी के नीचे वाहन (एयूवी) का नाम गर्व से लिया जाएगा। 

लगभग 3.5 मीटर लंबी और 80 सेमी व्यास वाली इन रोबोट पनडुब्बियों का उपयोग मानव पायलट की आवश्यकता के बिना दुनिया के महासागरों का पता लगाने, दूरदराज के क्षेत्रों में डेटा इकट्ठा करने के लिए किया जा रहा है जो अन्यथा दुर्गम होंगे।

पिछले पांच वर्षों में बोटी को जलवायु अनुसंधान का समर्थन करने के लिए दुनिया भर में तैनात किया गया है। अभियानों में थ्वाइट्स ग्लेशियर पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों की जांच के लिए अंटार्कटिक बर्फ की अलमारियों के नीचे 40 किमी की यात्रा शामिल है।

जहां यह सब शुरू हुआ

पहला स्वायत्त पानी के नीचे का वाहन 1950 के दशक में समुद्र में उतरा था, और इसका उपयोग वाणिज्यिक, सैन्य और खुफिया उद्देश्यों के लिए किया जाना था। 

यह उपकरण, द्वारा विकसित किया गया है अनुप्रयुक्त भौतिकी प्रयोगशाला और वाशिंगटन विश्वविद्यालय अमेरिका में, नामित किया गया था SPURV (विशेष प्रयोजन अंतर्जल अनुसंधान वाहन)। आर्कटिक जल में अनुसंधान के लिए डिज़ाइन किया गया, इसका पतवार एल्यूमीनियम से बना था और इसका आकार टारपीडो जैसा था। इस एयूवी का नियंत्रण ध्वनिक संचार द्वारा किया गया था और 1979 तक समुद्र विज्ञान अनुसंधान में इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था।

राष्ट्रीय समुद्र विज्ञान केंद्र (एनओसी) हमारा विकास कर रहा है ऑटोसब 1990 के दशक से एयूवी की रेंज। इसका उद्देश्य मौजूदा पानी के नीचे वाहन प्रौद्योगिकी को लेना और भौतिक समुद्र विज्ञान और भूविज्ञान सहित विभिन्न विषयों में अनुसंधान के लिए इसकी क्षमताओं को बढ़ाना है।

जून 1996 में, एनओसी का पहला ऑटोसब मिशन साउथेम्प्टन में एनओसी के एम्प्रेस डॉक में हुआ। इसकी शुरुआत छोटे परीक्षणों की एक श्रृंखला के साथ हुई ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि एयूवी को दूर से कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। 

एक महीने बाद, डोरसेट में पोर्टलैंड हार्बर में एक सप्ताह के परीक्षण के दौरान पहला पांच मिनट का स्वायत्त मिशन हुआ। ऑटोसब ने तीन मीटर तक गोता लगाया, एक स्थिर दिशा बनाए रखी और आवश्यकता के आधे मीटर के भीतर गहराई को नियंत्रित किया।

आज तेजी से आगे बढ़ें और एयूवी का हमारा बेड़ा अब 6,000 मीटर तक गोता लगा सकता है और बर्फ की चादरों के नीचे संकीर्ण चैनलों के माध्यम से नेविगेट कर सकता है - ऐसे क्षेत्र जो पहले अनुसंधान जहाजों द्वारा पहुंच योग्य नहीं थे। इस तीव्र विकास का मतलब है कि एयूवी दूरदराज के इलाकों से लेकर तूफानी खुले समुद्र तक हर जगह रीडिंग ले सकते हैं।

एनओसी के एयूवी के बेड़े को सेंसर की एक श्रृंखला से सुसज्जित किया जा सकता है, जो वैज्ञानिकों को तापमान, लवणता, समुद्री धाराओं और समुद्र तल के आकार जैसे डेटा को मापने की अनुमति देता है। 

लॉन्च होने से पहले, एयूवी को इस निर्देश के साथ प्रोग्राम किया जाता है कि कहां जाना है, क्या मापना है और कितनी गहराई तक जाना है। अत्याधुनिक सेंसर तकनीक का उपयोग करते हुए, एयूवी को जहाज या किनारे से तैनात किया जा सकता है और पृथ्वी की जलवायु के बारे में महत्वपूर्ण डेटा इकट्ठा करने के लिए समुद्र से सैकड़ों मील की दूरी तय की जा सकती है, जिससे लंबे और महंगे चालक दल के अभियानों की आवश्यकता कम हो जाती है।

कार्रवाई में एयूवी

एयूवी विज्ञान समुदाय के लिए कई लाभ प्रदान करते हैं। उनके पास व्यापक बैटरी जीवन है और वे लंबी दूरी तय कर सकते हैं, जो उन्हें एक बार में महीनों तक तैनात करने की अनुमति देता है। यह वैज्ञानिकों को लंबी अवधि में डेटा इकट्ठा करने की अनुमति देता है और इस प्रकार अधिक व्यापक अवलोकन संबंधी रिकॉर्ड विकसित करता है।

उदाहरण के लिए, हमने हाल ही में एक का नेतृत्व किया अध्ययन महासागर किस प्रकार कार्बनिक कार्बन ग्रहण करता है, इसके ज्ञान में अंतराल की जांच करना जैविक कार्बन पंप. इस महत्वपूर्ण प्रक्रिया में कार्बनिक पदार्थ समुद्र के तल में डूब जाते हैं, और अपने साथ वह कार्बन भी ले जाते हैं जो उसने वायुमंडल से लिया है।

टीम ने पंप के भविष्य के अनुमानों को अद्यतन करने के लिए कार्बन चक्र के तत्वों का आकलन करने के लिए स्वायत्त पानी के नीचे की तकनीक का उपयोग किया। अध्ययन ने वर्तमान पीढ़ी में जैविक कार्बन पंप शक्ति के बीच असमानता पर प्रकाश डाला जलवायु मॉडल के लिए इस्तेमाल होता है अंतरराष्ट्रीय जलवायु परिवर्तन पैनल (आईपीसीसी) आकलन। नए शोध ने समुद्र में कार्बन के समग्र चक्रण में वर्तमान और भविष्य के अनुमानों में अनिश्चितताओं को कम करने के लिए आवश्यक टिप्पणियों की पहचान की - जिससे अधिक मजबूत जलवायु मॉडल की अनुमति मिल सके।

इस वर्ष, टीम नवीन लैब-ऑन-चिप सेंसर और पार्टिकुलेट कैमरा सिस्टम को एकीकृत कर रही है ताकि वैज्ञानिकों को यह आकलन करने में सक्षम बनाया जा सके कि कार्बन समुद्र के माध्यम से कैसे आगे बढ़ रहा है। कवरेज की लंबाई में अविश्वसनीय नवाचार किए गए हैं जो एयूवी विशिष्ट स्थानों में प्राप्त करने में सक्षम हैं, जिससे विभिन्न मौसमों के बीच भिन्नताओं के बारे में हमारी समझ में और वृद्धि हुई है।

थवाइट्स ग्लेशियर और सेवानिवृत्त तेल क्षेत्र

2022 के शुरू में, इंजीनियर थ्वाइट्स ग्लेशियर की ओर निकल पड़े अंटार्कटिका में वैज्ञानिकों को समझने में मदद करने के लिए इसकी बर्फ़ के नष्ट होने के कारण ताकि बेहतर अनुमान लगाया जा सके कि इसकी गिरावट समुद्र के स्तर में वृद्धि में कैसे योगदान दे सकती है। 

थ्वाइट्स के आसपास असामान्य रूप से मोटी और घनी समुद्री बर्फ के कारण, टीम ने पड़ोसी डॉटसन बर्फ शेल्फ के आसपास अपना अध्ययन किया। 

बोटी मैकबोटफेस ने बर्फ की शेल्फ के नीचे 40 किमी से अधिक की यात्रा की, समुद्री धाराओं, अशांति और समुद्री जल के अन्य गुणों, जैसे तापमान, लवणता और घुलित ऑक्सीजन को मापा। यह जानकारी - जिसे अभी भी संसाधित किया जा रहा है - हमें बर्फ की अलमारियों के नीचे गहरे पानी के गुणों को समझने और यह जांचने में मदद करेगी कि वे पिघलने की प्रक्रियाओं को कैसे चला रहे हैं। 

The use of the long-rage autosub has been instrumental in changing how we collect important ocean data to understand the effects of climate change.

हमने अंतिम जीवन वाले तेल क्षेत्रों पर किसी भी संभावित पर्यावरणीय प्रभाव को पकड़ने के लिए उच्च तकनीक, कम प्रभाव वाली निगरानी के लिए बोटी का उपयोग करने की अवधारणा का परीक्षण भी शुरू कर दिया है। 

2022 की शरद ऋतु में, बोटी को उत्तरी सागर में औद्योगिक स्थलों की निगरानी का काम सौंपा गया था। ऑटोसब ने कई सेवामुक्त तेल और गैस स्थलों के साथ-साथ ब्रेमर पॉकमार्क्स समुद्री संरक्षित क्षेत्र का पता लगाया - पानी, प्रदूषकों और धाराओं पर डेटा इकट्ठा करने के साथ-साथ समुद्र तल की तस्वीरें भी लीं। 

चूंकि तेल और गैस साइटें नष्ट हो रही हैं, ऑटोसबस डीकमीशनिंग ऑपरेशन से पहले, उसके दौरान और बाद में समुद्री क्षेत्रों का आकलन और निगरानी करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

इस परियोजना की सफलता से उस तरीके में क्रांति आनी चाहिए जिसमें समुद्री सर्वेक्षण उद्योग को उसके शुद्ध-शून्य लक्ष्यों की ओर बढ़ने में सहायता करते हैं।

आगे क्या है?

इस वर्ष, एनओसी विज्ञान विषयों की व्यापक श्रृंखला का समर्थन करने के लिए हमारे एयूवी की क्षमताओं का विस्तार करने के लिए काम कर रहा है। 

हम उत्तरी अटलांटिक में आगामी जैव-भू-रासायनिक अनुसंधान का समर्थन करने के लिए तैयार अपने ऑटोसब को सुसज्जित करने के लिए नए और नए सेंसर को एकीकृत करेंगे - साथ ही अंटार्कटिका में समुद्री बर्फ के निकट और नीचे दीर्घकालिक तैनाती के लिए उनकी स्वायत्तता को बढ़ाएंगे।

एक अन्य प्रोजेक्ट में, हम वर्तमान में एक नया देने के लिए काम कर रहे हैं नेट-शून्य महासागरीय क्षमता (NZOC) अनुसंधान कार्यक्रम। इसका उद्देश्य छोटे कार्बन पदचिह्न के साथ महासागर अनुसंधान क्षमता विकसित करना है।

इसके लिए प्रौद्योगिकी में बदलाव की आवश्यकता होगी जो हरित ईंधन, स्वचालित पोत संचालन, अत्याधुनिक बैटरी प्रौद्योगिकी, एआई अनुकूलन, नवीन सेंसर प्रौद्योगिकियों और विश्व-अग्रणी रोबोटिक्स तक फैली हुई है।

हम यह देखने के लिए उत्साहित हैं कि बोटी मैकबोटफेस भविष्य में और क्या पहली बार हासिल कर सकता है।

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• स्रोत: https://www.carbonbrief.org/guest-post-how-boaty-mcboatface-is-becoming-instrumental-for-ocean-science/