Key Takeaways
- Forscher arbeiten an neuen autonomen Unterwasserfahrzeugen, um die Veränderungen in den Ozeanen zu untersuchen.
- Ein MIT-Professor verwendet fortschrittliche Computertechniken, um Flossen für Unterwasserroboter zu entwickeln.
- Von Unterwasserrobotern gesammelte Daten könnten Klimamodelle verbessern.
Eine neue Generation autonomer Unterwasserfahrzeuge (AUV) könnte die Erforschung der Unterwasserwelt revolutionieren und Aufschluss über die Erwärmung der Ozeane geben.
Einige neue Unterwasserfahrzeuge, wie das Mare-IT-Projekt, sind für industrielle Zwecke wie die Inspektion von Bohrinseln oder Windkraftanlagen konzipiert. Der zweiarmige Unterwasserroboter des Projekts wird für komplexe Inspektions- und Wartungsaufgaben eingesetzt. Forscher sagen jedoch, dass die wissenschaftliche Erforschung dringender erforderlich ist.
"Wir müssen die Wärmemenge messen, die der Ozean und die Atmosphäre jedes Jahr absorbieren", sagte Hugh Roarty, Ozeaningenieur an der Rutgers University und IEEE-Mitglied, gegenüber Lifewire in einem E-Mail-Interview. "Dies wird dazu beitragen, Orientierungshilfe für die Klimamodelle zu geben, die wir verwenden, um Entscheidungen zu treffen und die Politik zu gest alten."
Unterwasserdrohnen
Das Mare-IT-Projekt ist ein Beispiel dafür, wie Unterwasserfahrzeuge Robotern ähnlicher werden.
Das Tintenfisch-Fahrzeug von Mare-IT hat zwei Tiefsee-Greifsysteme, die an seiner Bauchseite angebracht sind, um Objekte unter Wasser zu manipulieren. Durch sein spezielles Design und die KI-basierte Steuerung kann es während eines Tauchgangs seinen Schwerpunkt und Auftrieb verändern und jede Orientierung einnehmen und beibeh alten.
Ozeaningenieure nutzen auch Fortschritte in der Computertechnik, um flexible und sich verändernde Fischflossen für den Einsatz in der Unterwasserrobotik herzustellen. MIT-Professor Wim van Rees und sein Team verwenden numerische Simulationsansätze, um Designs für Unterwassergeräte zu untersuchen, die mehr Freiheitsgrade aufweisen, wie z. B. fischähnliche Flossen.
"Fische haben eine komplizierte innere Muskulatur, um die genaue Form ihres Körpers und ihrer Flossen anzupassen", sagte van Rees in einer Pressemitteilung. "Dies ermöglicht es ihnen, sich auf viele verschiedene Arten fortzubewegen, weit über das hinaus, was ein künstliches Fahrzeug in Bezug auf Manövrierfähigkeit, Wendigkeit oder Anpassungsfähigkeit leisten kann."
Die von van Rees entwickelten Techniken könnten zu neuen Arten von UAVs führen. Bessere autonome Plattformen und Fahrzeuge könnten es Forschern ermöglichen, Messungen durchzuführen, die für Forschungsschiffe zu kostspielig sind, sagte Roarty.
Augen auf die Tiefe
Ein besseres Bild davon zu bekommen, was unter Wasser ist, könnte uns helfen zu verstehen, was mit dem Rest des Planeten passiert. Der Ozean bedeckt 70 Prozent der Erde, aber bisher wurden nur 20 Prozent der Oberfläche kartiert, sagte Graeme Rae, CEO des Meeresforschungsunternehmens Hyperkelp, in einem E-Mail-Interview mit Lifewire.
"Die Kartierung der Oberfläche sagt Ihnen jedoch nicht, was dort lebt und wie die Bedingungen sind, und wie viele unbekannte Arten in den Ozeanen leben", fügte er hinzu. „Wir müssen verstehen, wie sie zusammenleben und miteinander interagieren und wie sich der Klimawandel auf sie auswirkt.“
Um den Ozean effektiv zu untersuchen, benötigen Forscher In-situ-Messungen mit Kameras und Menschen an Bord von Tauchbooten. Im Moment gibt es weltweit nur etwa 10 bemannte Fahrzeuge, die in der Lage sind, diese intensive Forschung durchzuführen, sagte Rae.
"Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, das Wetter, die Flora und Fauna der gesamten Vereinigten Staaten zu verstehen, indem Sie eine Cessna an einem Ort landen, ein paar Stunden bleiben, ein paar Fotos und Messungen machen und dann wieder abreisen", sagte er. "So sehen bemannte Missionen zum Meeresboden aus."
Raes Firma HyperKelp arbeitet an einem System zur Überwachung von Gletscherschmelzwasser, das von Grönland kommt. Wissenschaftler brauchen Sensoren, die auf Station bleiben und den Salzgeh alt und die Temperaturprofile in mehreren Tiefen messen können, um ein klares Bild davon zu bekommen, wie schnell die Gletscher schmelzen, sagte Rae. Die Messungen könnten bessere Schätzungen des globalen Meeresspiegelanstiegs liefern.
"Unser Ansatz ist eine dauerhafte, auf Bojen basierende Messung, die über Monate oder sogar Jahre an derselben Stelle messen und berichten kann", sagte Rae.
Unterwasserroboter könnten sogar neue Nahrungsquellen finden, sagte Terry Tamminen, der CEO von AltaSea, Lifewire in einem E-Mail-Interview. Seine gemeinnützige Organisation arbeitet an innovativen Hightech-Tauchbooten.
"Algen können zu neuen nachh altigen Quellen für Nahrung, Kraftstoff, Energie, Pharmazeutika, Industriematerialien und zu einem großartigen Lagerhaus für Kohlenstoff werden", sagte er.
