奥菲斯的崛起 WHOI和MassTech合作开展D'Works海洋技术计划 海洋学家预测浮游植物增加 Teledyne RD Instruments推出用于微型车辆的新型Wayfinder DVL Kongsberg Maritime将提供有针对性的远程培训 用于监测富营养化湖中藻华的ASL设备 MacArtney将推出全新的全电动eLARS NOAA促进数值天气预报的发展 旨在减少海上交通噪声对海洋生态系统的影响 用于恶劣环境的高温LVDT位置传感器 在自主服务操作船上成功进行DP测试 马士基舰队改善海洋和气候科学 大西洋飓风与东亚气象系统之间的联系 成立海洋与环境技术中心 SevenCs推出免费的“ S-101 FME阅读器” 康斯伯格数字与壳牌签署数字化伙伴关系协议 Wight Ocean加入NOC创新中心交付DASA项目 DNV GL石油和天然气测试方法天然气工业数字双胞胎 便携式分析仪通过了海洋排放物监测认证 在西北太平洋近海发现了数百个热液烟囱 StormGeo与DNV GL签署谅解备忘录,以加快海事数据共享 L3Harris在端口环境中展示ASV技术 TCarta开发商用ICESat-2测深仪产品 TCarta将向加勒比地区提供地理空间服务 Teledyne Marine宣布2020年学术产品奖 Inmarsat的Fleet Xpress用于Nekton研究船的压降 科尔号航空母舰支持海洋哺乳动物研究 配备1000米额定猎鹰的海洋跟踪网络更加深入 国际地平线2020项目“使命大西洋”启动 商业化溢油技术交易 新的海底地图揭示了古代冰川雕刻的栖息地 以较低的成本获得关键的高分辨率海洋测量值 创新将甲壳动物外壳变成自供电设备的电源 Equinor和壳牌签署谅解备忘录,就数字解决方案进行合作 辉固水文测绘系统取得新进展 如果水下机器人可以将中途任务坞充电并传输数据怎么办? Airmar推出新的WeatherStation®Multisensor仪器 WHOI的ChemYak使用RBRconcerto CTD测量北极冰块破裂 XOCEAN获得资金支持国际扩张 美国海军NOAA将增加国家的无人海事系统作战 NOVACAVI的机电定制电缆,用于可靠的水监控 水下机器人滑翔机提供了测量海洋声级的关键工具 瓦锡兰测试将氨作为可行的运输燃料 OceanTools与Seatronics签订了重要合同 从东非维多利亚湖恢复AZFP的最新信息 东丽用于OceanGate新型压力容器的碳纤维材料 Ifremer选择iXblue的技术来装备其新型6000米AUV 入侵者在深海通风口上使用居民感知 我们的共享海洋网站提供了海洋健康的重要摘要 配备Scantrol AHC和ISYM自动拖网的研究船R / V Svea

奥菲斯的崛起

就像在1970年代发现热液喷口时,第一张令人jaw目结舌的深海结核虫和蛤changed改变了我们对生活的理解一样,探索了海底带-海洋最深的区域(以黑社会的地名哈德斯命名)在希腊神话中)-可能会提供关于地球生命极限甚至可能超越极限的新线索。

这是伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的一名深海生物学家蒂姆·香克(Tim Shank)所言,他乘坐R / V尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)前往新英格兰大陆架的广阔水下峡谷。在那儿,他和他的团队将对Orpheus进行现场测试,Orpheus是他和WHOI工程师Casey Machado共同设计的用于探索这片黑暗而神秘的海洋层的亮橙色海洋机器人。

该机构的HADEX(哈达尔勘探公司(Hadal Exploration)的简称)深海勘探计划的负责人尚克说:“哈达尔海沟是我们星球上勘探最少的环境之一。”“我们对这些栖息地中生活着哪些物种,其生物多样性是什么样子以及在极端条件下该物种的生存和繁衍情况知之甚少。”

奥菲斯(Orpheus)以希腊神话中一个传说中的人物之一的名字命名,该人物曾到达地下世界并返回地下,代表了一种新型的自动水下航行器(AUV),尚克说,它将使人们能够探索地球上的最后一个边界。“那里到底是什么?”这个问题很关键,但是他对海洋深处六英里处这个未知的宇宙的兴趣却更深了。

尚克说:“某些使动物能够在恶劣条件下生存的新颖改编,可能会带来有希望的治疗方法,并为生命本身的崛起和进化提供线索。”

他补充说,如果Orpheus成功地承受了深海的极端压力,则可以利用该技术在具有类似环境的地球之外探索海洋世界,例如欧罗巴和土卫二,木星和土星的卫星。

WHOI机械工程师Casey Machado在Orpheus首次探险之前就坐在轮船的登机舱中。车辆的电子设备安装在玻璃球中,如前景所示,它可以承受深处的巨大压力,并且是车辆设计中许多节省成本的措施之一。照片来源:埃文·卢博夫斯基(Evan Lubofsky),伍兹霍尔海洋研究所

突破极限

尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)靠近陡峭的海底山谷-威奇峡谷(Veatch Canyon),海洋平静。自2018年Shank和他的团队在OceanX的M / V Alucia船上进行了首次实地测试以来,Orpheus将在公海进行三次潜水。这次探险是机器人形成阶段的一个渐进而又至关重要的步骤,目的是在2020年进入全洋深度领域之前,使人们对车辆的性能充满信心。

马查多拿着一个药球大小的玻璃球进入车库。里面是五颜六色的电线和电缆的缠结,是机器人神经系统的电路。她和WHOI电气工程师约翰·贝利(John Bailey)用了最后一个半小时,通过隔壁船上主要实验室中的一系列诊断程序对其进行了运行。现在是时候将Orpheus的大脑重新连接到其身体(大约是机械公牛的大小和形状)了,它的身体被厚厚的灰白色句法泡沫所覆盖。由制片人和海洋探险家詹姆斯·卡梅隆捐赠的泡沫材料,其承受的压力比在整个11,000米(36,000英尺)的海洋深度所能承受的压力还要大。卡梅伦(Cameron)曾在他自己的人用小脚车“深海挑战者(Deepsea Challenger)”中使用了定制设计的材料。

卡梅伦说:“奥菲斯弥合了我们国家进入和探索海洋最深处能力的关键鸿沟。”“我很高兴Deepsea Challenger的技术遗产是这种新型的水下AUV机队的核心。”

Machado和她的团队已采取多种措施来减少与灾难性车辆故障相关的财务风险,而玻璃是电子设备的成本节约措施,这是深层车辆可能造成的沉重压力之一。Nereus是2011年在WHOI上开发的一款航海机器人原型,2014年在新西兰东北部的Kermadec海沟达到10,000米的深度后爆炸。从Machado的角度来看,Orpheus代表了缩小规模的机会。

Machado说:“我进行了成本分析,并试图提出最具成本效益的方法来完成我们真正需要做的一切。”“理念是,车辆上的所有东西都必须是多余的,或者不包括在内。”

尚克说,奥菲斯公司注重成本的设计的另一个原因与HADEX计划的主要目标之一有关:拥有一支低成本,全洋深水车队。他说:“我们希望将这些车辆组成一个舰队。”

总体而言,海洋的海底保护区覆盖的面积与澳大利亚差不多大,可以覆盖的空间很大。尚克说,这个想法是,与其依靠一台耗资数百万美元的汽车,不如依靠二十个或更多个低成本的机器人合作探索哈达沟。已经制造了第二辆车——Eurydice,以帮助在更短的时间内覆盖更多的旱区。

冷却飞机

混合器般的声音穿透空气,然后停止,然后再次呼啸。来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的年轻工程师罗素·史密斯(Russell Smith)进入车库,船上柴油的气味悬在空中。凭借太空灰的Macbook,他开始切换机器人的推进器的开和关。他完成了扫掠并转到灯光和其他功能,确保所有系统都适合Orpheus的首次潜水。

自2017年以来,JPL工程师一直与WHOI在Orpheus项目上进行合作。他们对能够承受海底压力的自动驾驶汽车感兴趣,史密斯说,这种环境可以很好地模拟地球以外海洋世界中存在的压力。他和他的同事正在编写软件,该软件将允许机器人通过将其看到的特征(例如岩石和蛤s)的图像拼接在一起来构建海底三维地图。这些地形图将使Orpheus能够导航至更深处,并独立识别海底的特征,这可能是Shank和其他人的科学兴趣。

史密斯说:“这里的最大技巧是,海底非常黑且漆黑,而且有很多东西在漂浮。”“创建地图时必须消除很多视觉失真,因此从这个角度来看,这确实具有挑战性。”

扣篮测试

Orpheus吊在尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)吊在大西洋上十英尺处的起重机上。当Orpheus缓缓浸入蓝色水中时,绞盘马达发出gro吟。当机器人拴在水面以下10米处时,其橙色物体的模糊变得模糊不清。越野车的深度不是很大,但是足以弄湿机器人的系统,以确保没有故障。

一个小时后,随着奥菲斯从海上被拖拉,船上的起重机又开始发牢骚。在甲板上,将其轻轻地放在小车上,然后运回车库,在那里Machado和Bailey开始以维修人员的方式操作机器人。

第二天,正如奥菲斯(Orpheus)应该再扣篮一样,随着风的滚滚,天空从打哈欠变成发脾气。海面在尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)的侧面坠毁,海面衬成一片愤怒的靛蓝丝带。几个小时后,风暴移开,奥菲斯完成了第二次潜水。到现在为止还挺好。

适应压力

深海的极端压力可能迫使强迫性机器人进化,但真正的适应已经发生在深海动物自身内部。尚克实验室的深海生物学家泰勒·海尔(Taylor Heyl)说,一些最新颖的改编与某些had生物似乎如何纠正功能差的蛋白质有关。

她说:“高压会使细胞过小,蛋白质无法正常工作。”“某些物种已经通过使用称为压电电解质的酶进行了适应,这些酶围绕水分子以增加其细胞内的空间并抵消压力。”

尚克说,当蛋白质在人体内功能失调时,结果往往是疾病,例如阿尔茨海默氏病。因此,他想通过从深处抚养并比较它们的方式,来仔细研究控制动物的蛋白质稳定性的方法。健康人和患病者的基因组。

他说:“在社会上使用这些旱生动物有强大的遗传基础,因此,我们需要在遗传水平上研究这些适应。”

更深入

今天,奥菲斯(Orpheus)将落入Veatch峡谷1600多米,这是有史以来最深的深度。如果一切顺利,它将进行几个小时的探索,并在晚餐时间进行备份。

食堂外板上的晚餐菜单看起来不错-烤麻辣酱,烤混合蔬菜,扔沙拉和天气。但是似乎没有人现在正在考虑这两个方面:在这一点上,这全都与机器人准备就绪有关。

马查多(Machado)在登台舱中,将流体泵入机器人玻璃外壳内的电线接线盒。这是一种奇怪的看法,与保持电路干燥的一般原则背道而驰。

她说:“矿物油可以补偿深度,因此我们用它来保护电子设备免受极端压力的侵害,而不是物理外壳,否则会增加重量。”

再次,奥菲斯被起重机吊起在水面之上,并缓慢地淹没。切断安全线后,峡谷将整个机器人吞下。工程师直接前往Shank所在的舰船计算机实验室,以较早地了解任务。机器人每分钟下降30米,应该在一小时内到达底部。

下午过得很快,突然接近下午5:00。 Orpheus一直像蚱hopper一样调查海底峡谷,降落在一个地点,捕获视频,然后跳起来飞到另一个地点。计算机实验室中的一台监视器将车辆显示在1,623米的深度处。根据史密斯(Smith)的任务脚本,预计从现在起十二分钟会点燃一根灼热丝,这将导致其重量下降并导致车辆浮出地面。

十二分钟过去了。显示器上的1,623米长的数字没有变化。奥菲斯(Orpheus)在海底,并且没有动。科学家和工程师屏息呼吸。

接下来会发生什么?

在“奥菲斯的崛起”的第二部分中找到相关信息-即将在伍兹霍尔海洋研究所的网站上发布。

世卫组织Evan Lubofsky

免责声明:文章内容不代表本站立场,本站不对其内容的真实性、完整性、准确性给予任何担保、暗示和承诺,仅供读者参考;文章版权归原作者所有!如本文内容影响到您的合法权益(含文章中内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。

为您推荐