В конце июня исследователи из MBARI присоединились к инженерам Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI), чтобы испытать новую породу подводного робота, предназначенного для открытия новых направлений исследований в мезопелагике, также известной как зона сумерек в океане. Этот автомобиль, Mesobot, был создан в WHOI и разрабатывался в течение последних двух лет при поддержке ученых и инженеров MBARI, Стэнфордского университета и Техасского университета в долине Рио-Гранде. Mesobot специально разработан для отслеживания и изучения плавательных и дрейфующих животных на высоте до 1000 метров (3300 футов) от поверхности в течение 24 часов подряд.
Месобот расширит и усилит предыдущую работу в средней воде, проведенную МБАРИ и другими учреждениями. В течение десятилетий исследователи MBARI, возглавляемые Брюсом Робисоном, Стивом Хэддоком и другими, использовали дистанционно управляемые транспортные средства (ROV) для изучения таких животных, обитающих в воде. Хотя это редко встречается, эти существа помогают поддерживать основные виды рыболовства, такие как тунец и рыба-меч, дают пищу другим крупным животным, таким как акулы и киты, и помогают регулировать климат Земли, перемещая углерод с поверхности в глубокие воды .
Проект финансируется Национальным научным фондом, WHOI, MBARI и Audacious.
Многопрофильная команда разработала Mesobot, который будет менее разрушительным для глубоководных животных, чем большинство ROV, оснастив его 4K-камерами при слабом освещении, красным светом, который менее заметен для животных в мезопелагических условиях, и большими, медленно вращающимися пропеллерами, которые свести к минимуму нарушения в воде. Современное компьютерное программное обеспечение также позволяет транспортному средству отслеживать животных или предметы под водой до 24 часов за один раз, когда они перемещаются через свою ежедневную вертикальную миграцию.
На фотографии выше изображен месобот, отслеживающий моделируемого морского животного (белый объект на веревке) в испытательном резервуаре MBARI.
Mesobot – это гибрид ROV, который приводится в действие и управляется с помощью привязного троса, прикрепленного к надводному кораблю, и автономным подводным транспортным средством (AUV), которое запрограммировано на поверхности и работает без вмешательства человека, находясь под водой.
В начале каждого погружения операторы управляют мезоботом с поверхности, как ROV, используя тонкий волоконно-оптический трос. Затем исследователи выпускают трос и возвращают его обратно на корабль, а робот продолжает работать как AUV.
Сотрудники MBARI были вовлечены в несколько аспектов проекта. Главный инженер Какани Катия, старший научный сотрудник Брюс Робисон и инженер-механик Бретт Хобсон были вовлечены в концептуальный дизайн автомобиля. Основная компьютерная система транспортного средства основана на дизайне, разработанном для дальнего полета MBARI. Система слежения за животными разрабатывается инженером-программистом Майком Риси вместе с Катейей и адъюнктом MBARI и профессором Стэнфордского университета Стивом Роком на основе системы, которая уже была протестирована на нескольких ROV MBARI.
Во время недавней полевой программы инженеры команды собрали Mesobot и протестировали его в огромном закрытом резервуаре для морской воды MBARI. После подтверждения того, что транспортное средство работает должным образом, они вывезли его в море на исследовательском судне MBARI Рэйчел Карсон на три дня полевых испытаний в открытом море в заливе Монтерей.
На фото запечатлен запуск мезобота с палубы исследовательского судна MBARI Рэйчел Карсон.
Во время полевых испытаний Месобот совершил пять погружений, каждое на несколько сотен метров ниже поверхности. Эти испытания помогли проектировщикам протестировать системы транспортных средств в реальных условиях и усовершенствовать методы запуска транспортного средства со стороны катящегося корабля. Управление тонкой привязью представляло собой особую, но ожидаемую проблему. «Набор научных приборов на борту Rachel Carson, а также опыт работы с кораблем и работы на палубе имели решающее значение для нашего успеха», – говорит дизайнер и ведущий инженер Mesobot Дана Йергер.
Чтобы следить за транспортным средством и его привязью, команда использовала «SmartClump» от MBARI, взвешенную связку датчиков и камер, прикрепленных к привязи. Это дает пилотам и ученым перспективу, которая делает подводные операции более безопасными и более эффективными.
Исследователи надеются использовать Mesobot для проведения дневных исследований отдельных животных или групп животных, поскольку они принимают участие в «суточной вертикальной миграции» – крупнейшей миграции животных на Земле. Многие морские животные (включая нежных особей с мягким телом) в сумерках мигрируют на сотни метров к поверхности океана, а затем на рассвете спускаются обратно в глубины. Это явление до сих пор плохо изучено. Исследователи надеются, что мезобот сможет следить за отдельными животными во время их миграции, чтобы узнать больше о том, как и почему они проходят этот ежедневный путь.
