Беспроводной робот изучает океан подо льдами Антарктики

Ученые из Университета Британской Колумбии планируют с помощью своего подводного робота изучить покрытый льдом океан и шельф Антарктики. Уникальная операция продлится с 17 октября до 12 ноября.

Ученые предполагают, что площадь морских льдов вокруг Антарктиды к 2100 году сократится более чем на 33% из-за ускорения разрушения шельфовых ледников - плавучих глыб льда толщиной в сотни метров, которые покрывают почти половину береговой линии Антарктиды.

Международная научная миссия изучит влияние шельфовых ледников на смешивание морской воды, а также обеспечит критически важные данные для прогнозирования развития ситуации в полярном регионе.

До недавнего времени, ученые имели ограниченные возможности для работы в водах, покрытых льдом. Применение высокотехнологичных роботов откроет эти малоизученные регионы.

Робот, названный UBC-Gavia, оснащен датчиками температуры и солености, эхолотом, цифровыми камерами и оптическими сенсорами качества. Он весит всего 50 кг, длина составляет 2,5 м, ширина - 0,5 м. Робот будет перемещаться в водах, прилегающих к плавающему 100-метровому Ледяному языку Эребуса в заливе Мак-Мердо, на 77 градусах южной широты. Робот легко спускается на воду двумя людьми на надувной лодке.

UBC-Gavia полностью автономен и не связан с кораблем тросами и кабелями. Он работает по заранее запланированной миссии: сначала вводится траектория движения, глубина погружения и схема работы датчиков, после чего робот погружается в воду. После выполнения миссии он возвращается обратно к месту, где его сбросили либо в другую, заранее определенную оператором, точку.

Когда UBC-Gavia находится на поверхности, связь с судном возможна через беспроводную локальную сеть или спутниковый телефон Iridium. Робот оснащен перезаряжаемым литий-ионным аккумулятором емкостью 1кВт*ч, который питает гребной винт. Максимальная скорость движения под водой более 7 км/ч, продолжительность автономной работы составляет 6-7 ч. За это время аппарат может пройти до 40 км. В конструкцию UBC-Gavia заложена положительная плавучесть, т.е. аппарат может погружаться только под тягой гребного винта и в случае неисправности просто всплывает на поверхность.

Бортовой набор навигационных датчиков дает UBC-Gavia точную информацию о местоположении. Для ориентирования используются акустические датчики, которые "слышат" сигналы погружаемых с борта судна звуковых транспондеров в радиусе около 1 км. Эта система позволяет роботу очень точно определять свое положение, а в случае необходимости он может всплывать для коррекции по GPS.

Типичная миссия UBC-Gavia – изучение морского дна. В этом режиме робот делает десять проходов длинной по 2 км на высоте от поверхности дна около 1 м. Создание подобной "карты" привязными аппаратами с борта судна требует сложной и трудоемкой работы, а подо льдом и вовсе невозможно.

Исследования с помощью UBC-Gavia дадут ценные данные о неизученных участках океанической среды, например, механизмы взаимодействия льда и океана, что важно для моделирования климата. Также становится возможным изучать не последствия тех или иных явлений, а непосредственно их первоисточник вроде точек, где смешиваются холодные и теплы воды океана.