以下為原文翻譯:
在阿拉斯加北部多風、冰凍的博福特海的一個偏遠地區,美國宇航局南加州噴氣推進實驗室的工程師們擠在一起,盯著厚厚海冰上的一個狹窄洞。在他們下方,一個圓柱形機器人在寒冷的海洋中收集測試科學數據,通過繩索將其連接到三腳架上,然後進行鑽探。
這次測試使工程師有機會在北極操作他們的原型機器人。這也是邁向Iceode項目最終願景的一步:一組自主機器人將冒險進入南極冰架下,幫助科學家計算冰凍大陸失去冰的速度以及融化的速度會導致全球海洋變暖。
海水變暖地形危險
如果南極冰蓋完全融化,全球海平面預計將上升200英尺(60米)。它的命運是海平面上升預測中最大的不確定性之一。就像溫度上升導致表面融化一樣,當冰與下面循環的溫暖海水接觸時就會融化。
為了改進預測海平面上升的計算機模型,科學家需要更準確的融化率,特別是在冰架(距離陸地延伸數英里的浮冰層)下。儘管冰架不會直接增加海平面上升,但它們確實減緩了冰蓋向海洋的流動。
噴氣推進實驗室的冰節點計劃是為地球上最難以到達的地點之一設計的:南極冰架深處的水下洞穴。目標是直接在冰融化最快地區的冰海界面獲取融化率數據。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
挑戰:科學家想要測量融化的地方是地球上最難到達的地方之一。具體來說,科學家希望瞄準被稱為「地面接觸區」的水下區域,即漂浮冰架、海洋和陸地交換區,並研究冰融化最快的洞穴中未繪製的深度。上面危險且不斷變化的景觀對人類來說是危險的,衛星無法看到這些空洞,這些空洞有時位於一英里厚的冰層下。IceNode旨在解決這個問題。
噴氣推進實驗室氣候科學家、IceNode科學主管伊恩·芬蒂(Ian Fenty)表示:「多年來,我們一直在思考如何克服這些技術和後勤挑戰,我們認為我們已經找到了一種方法。」「目的是直接獲取冰架以下冰海融化界面的數據。"
浮動艦隊
利用他們在設計太空探索機器人方面的專業知識,IceNode的工程師正在開發一種長約8英尺(2.4米)、直徑約10英寸(25厘米)的飛行器,它有一個三條腿的「起落架」,從一端彈出,連接到機器人上。這些機器人沒有任何形式的推進力;相反,它們在使用洋流模型信息的新型軟體的幫助下自主定位。
北極實地測試
儘管IceNode需要進一步的開發和測試,但到目前為止的工作是有希望的。繼之前在加利福尼亞州蒙特婁灣和蘇必利爾湖冰凍冬季水域進行部署後,2024年3月前往博福特海進行了首次極地測試。-50華氏度(-45攝氏度)的溫度對人類和機器人硬體都構成挑戰。
該測試是通過美國海軍北極碰撞實驗室兩年一度的冰營進行的,該操作為期三周,為研究人員提供了一個臨時基地,在那裡他們可以在北極環境中進行實地工作。
當原型下降約330英尺(100米)進入海洋時,它的儀器收集了鹽分、溫度和流量數據。該團隊還進行了測試,以確定未來機器人掙脫束縛所需的調整。
「我們對進展感到滿意。希望繼續開發原型,將它們帶回北極進行未來的海底冰測試,並最終看到整個艦隊部署在南極冰架下,」Gehrig說。「這是科學家需要的寶貴數據。任何使我們更接近實現這一目標的事情都是令人興奮的。"
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原文:https://techxplore.com/news/2024-08-underwater-robots-venture-deep-polar.html
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