NASA демонстрирует новый подводный аппарат, работающий на энергии океана

Исследователи NASA, ВМС США и университетов успешно продемонстрировали первый в мире роботизированный подводный аппарат, полностью питаемый естественной, возобновляемой тепловой энергией океана.

Автономный подводный аппарат Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging (SOLO-TREC) использует новый двигатель с тепловой подзарядкой, работающий за счёт естественной разницы температур на разных глубинах океана. Это технологическое достижение, масштабируемое для большинства роботизированных океанографических аппаратов, может открыть новое поколение автономных подводных аппаратов, способных вести практически неограниченное по времени наблюдение за океаном для климатических исследований, изучения морской фауны, разведки и наблюдения.

В марте исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) в Пасадене, Калифорния, и Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего завершили первые три месяца испытаний на выносливость прототипа аппарата у побережья Гавайев.

SOLO-TREC использует тепловую энергию океана, попеременно встречая тёплые поверхностные воды и более холодные условия на глубине. Ключевыми для его работы являются специально подобранные воскообразные вещества — материалы с фазовым переходом, содержащиеся в 10 внешних трубках. При всплытии и нагреве материал плавится и расширяется; при погружении в холодную воду — затвердевает и сжимается. Расширение воска создаёт давление в масле внутри аппарата, которое периодически приводит в действие гидравлический двигатель, вырабатывающий электричество и заряжающий батареи.

К настоящему моменту SOLO-TREC выполнил более 300 погружений с поверхности океана на глубину 500 метров. Его тепловой двигатель вырабатывал около 1,7 ватт-часов (6100 джоулей) энергии за одно погружение — достаточно для работы научных приборов, GPS-приёмника, устройства связи и насоса системы управления плавучестью.

«Энергия, получаемая из природной среды, открывает двери для огромного расширения использования автономных систем в военных и гражданских приложениях», — заявил Томас Свин, руководитель программы SOLO-TREC в Управлении военно-морских исследований, которое финансировало пятилетнюю разработку. — «Теоретически система имеет неограниченный радиус действия и выносливость. Это очень значительный прогресс».

Аппарат SOLO-TREC теперь находится в рамках расширенной миссии. «С дальнейшей инженерной доработкой SOLO-TREC имеет потенциал для расширения текущего мониторинга океана, осуществляемого 3200 питающимися от батарей поплавками Argo», — отметил океанограф из Скриппса Расс Дэвис. NASA и ВМС США также планируют применять эту технологию тепловой подзарядки в следующем поколении подводных аппаратов.