Привязанные роботы протестированы для интернет-обсерватории океана

Осенью этого года Вашингтонский университет завершит установку крупной цифровой океанической обсерватории. Помимо десятков стационарных приборов, подключенных к кабелям электропитания и интернета на морском дне, в её состав войдет новое поколение исследователей океана: роботы, способные перемещаться вверх и вниз на протяжении почти двух миль в толще воды для мониторинга её состояния и морской жизни.

Проходят испытания двух типов привязанных роботов — для работы на мелководье и в темных глубинах, — которые будут собирать непрерывные данные об океанической среде в реальном времени. Эти роботы являются частью кабельной обсерватории под руководством UW, финансируемой грантом в 239 миллионов долларов от Национального научного фонда США и входящей в национальную инициативу Ocean Observatories Initiative. Роботы позволят собирать долгосрочные наблюдения и реагировать на такие события, как сильные штормы или микробные цветения, связанные с подводными извержениями.

«Располагая эту инфраструктуру вертикально по всей толще воды, мы получим беспрецедентную возможность реагировать на океанические события по мере необходимости и корректировать наши краткосрочные и долгосрочные стратегии наблюдений, и всё это без необходимости выходить в море на судне», — отметил научный руководитель проекта Орест Кавка.

Инженеры из Лаборатории прикладной физики UW построили глубинный профилограф. Они добавили аккумуляторные батареи к существующему океанографическому инструменту, который обычно может работать только полтора месяца. Новая версия будет еженедельно стыковаться для подзарядки от высоковольтного кабеля на морском дне, одновременно используя беспроводное соединение ближнего действия для еженедельной загрузки данных в интернет. Эта система будет работать на глубинах до 1.8 миль и подниматься до 300 футов ниже поверхности.

Мелководные профилографы, созданные инженерами той же лаборатории, будут работать на глубинах от двух футбольных полей ниже поверхности до зоны, находящейся чуть ниже влияния волн. Их базой станет платформа на глубине 650 футов, оснащенная стационарными приборами, HD-камерой и лебедкой. В отличие от глубинной системы, на мелководный профилограф электричество и интернет подаются непрерывно, что позволяет данным достигать берега в течение секунды.

«Как правило, такие профилографы просто хранили данные, и каждые пару месяцев вам приходилось выходить в море, снимать его с троса, поднимать на поверхность и извлекать данные, — пояснил инженер проекта Эрик Макрей. — В нашем случае приборы подключены к берегу в реальном времени, и мы можем видеть данные с них мгновенно». Если данные покажут что-то интересное, ученые смогут переопределить инструкции робота для более детального исследования.

После испытаний прототипов инженеры построят еще по два робота каждого типа. Они будут установлены в этом году на мелководье у Ньюпорта (Орегон), на больших глубинах дальше от берега и у основания подводного вулкана в 300 милях от побережья Орегона. Обсерватория, запланированная к запуску в 2015 году, станет крупнейшей в мире интернет-подключенной океанической обсерваторией с расчетным сроком службы 25 лет.