211service.com
En hybrid undervandsrobot
En ny type undervandsrobot kunne være bedre til at spore marine organismer og måle havets fysiske og kemiske egenskaber end tidligere robotdesigns. Køretøjet, kaldet Tethys og udviklet af Monterey Bay Aquarium Research Institute ( GODT ) i Californien, kompenserer for manglerne ved nuværende robotter ved at slå deres bedste kvaliteter sammen til én enhed.
Alt vådt: Tethys er et nyt autonomt undervandsfartøj udviklet af Monterey Bay Aquarium Research Institute i Californien. Det bliver testet i Monterey Bay (øverst), og i en tank på instituttet (nederst).
I årtier har forskere brugt undervandsfartøjer til at studere havets biologiske processer og fysiske egenskaber. Men sådan arbejde har været begrænset, fordi der kun var to typer undervandsrobotter: svævefly og propeldrevne køretøjer. Et svævefly driver meget langsomt gennem havet ved at bruge et opdriftssystem til fremdrift. Dens lave hastighed gør den sårbar over for tidevand og strøm, hvilket kan slå den ud af kurs. Den har også en lille nyttelastkapacitet, men høj udholdenhed, så den kan forblive på havet i flere måneder ad gangen. I modsætning hertil kan propeldrevne køretøjer zoome gennem havet som torpedoer. De kan være op til 10 gange så store som svævefly, men de kan kun forblive på havet i omkring 24 timer.
Tethys kombinerer hastigheden af propeldrevne systemer med rækkevidden og varigheden af svævefly for at skabe en ny slags robot. Den bruger et nyt propel- og karrosseridesign til at rejse omkring fire gange så hurtigt som et svævefly, men lidt langsommere end marchhastigheden for højdrevne køretøjer. Tethys har også et effektivt strømstyringssystem, så det kan tilbringe mange uger til måneder i havet, mens det bærer en stor nyttelast af sofistikeret instrumentering.
For at forstå de biologiske processer i havet, som ændrer sig meget hurtigt, har man brug for et fleksibelt system, siger James Bellingham , chefteknolog hos MBARI og projektleder for Tethys. Nogle gange ligger et interessant område langt ud for kysten, så man har brug for et køretøj, der kan komme hurtigt frem og så blive liggende og langsomt følge organismer i længere tid, siger han.
Den nye undervandsrobot udfylder et tomrum på det kommercielle marked og i oceanografisk forskning, siger David Kelly, CEO for Bluefin Robotics , et firma baseret i Cambridge, Massachusetts, der designer og udvikler autonome undervandsfartøjer. Andre har eksperimenteret med hybrider - inklusive firmaet iRobot - men Tethys er det første fuldt udviklede køretøj. Kelly siger, at hans firma ville være interesseret i at bruge teknologien.
Tethys er omkring to meter lang og vejer 110 kg. MBARI-forskere designede køretøjets rørlignende form for at minimere modstand og optimere fremdrift. Designet giver også forskerne mulighed for at forlænge eller forkorte kroppen for at rumme en række nyttelaststørrelser. Forskerne øgede robottens ydeevne i forhold til tidligere designs ved at bygge en propel, der fungerer ved to hastigheder: en meter i sekundet og en halv meter i sekundet. For at få Tethys til at forbruge lidt strøm, specialbyggede MBARI-forskerne det meste af den indbyggede elektronik. De byggede også et system til at overvåge instrumenteringen og tænde og slukke for enheder hver brøkdel af et sekund, de ikke bliver brugt.
At bruge Tethys er som at sætte et laboratorium i havet, siger Bellingham. Under sine autonome rejser gennem vandet dukker den lejlighedsvis op for at sende data tilbage til forskerne via satellit. MBARI-forskere har testet robotten i Monterey Bay i Californien, hvor de sporer algeopblomstring og fytoplankton og måler de fysiske og kemiske egenskaber af det omgivende vand. Til sidst kunne systemet meget mere, siger Eric D'Asaro , professor i oceanografi ved University of Washington. Dette kunne være det første køretøj til at tage prøvematerialer i vandet og bringe dem tilbage til laboratoriet, siger han.