目前,研究人員研制開發(fā)出了一系列新型的高精潛水機(jī)器人探測(cè)設(shè)備。這些統(tǒng)稱為“全自動(dòng)式水下航行器”(AUV)的“潛水機(jī)器人”相比起它們的前身來說,無論在探測(cè)速度、精準(zhǔn)度還是廣域度上都有大幅度的提高與變革。其中一款最新的全自動(dòng)“潛水器”,在執(zhí)行任務(wù)時(shí),既能像魚一樣在海里自在游弋,又能像直升機(jī)一樣在水面盤旋;另一種是只需借助在海洋內(nèi)完成的熱量?jī)?chǔ)存就能夠在海面航行幾千米的探測(cè)裝置;還有一個(gè)則是可以潛到海底將近7英里深處監(jiān)測(cè)與采集各色海洋標(biāo)本的工具。
美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)的杰克·巴斯(Jack Barth)教授介紹說:“早前,我們利用衛(wèi)星探測(cè)海洋表面時(shí),只可以看到海洋潮汐的變化以及表層洋面的某些葉綠素以及海藻花等物質(zhì)。而如今這些全新的自動(dòng)探測(cè)‘機(jī)器人’也許能夠幫助我們探尋到一個(gè)從未見過的海底世界?!?/p>
Sentry:“海洋觀測(cè)站”的助手
一款取名為“Sentry” 的潛水機(jī)器人,能夠以大約每小時(shí)2海里(相當(dāng)于每小時(shí)3704米)的速度在海底自由航行。速度是它20世紀(jì)90年代的“前身”——ABE的兩倍。如果ABE看起來有點(diǎn)像電影《星際迷航》中“恒星飛船”(Starship Enterprise)縮小版的話,那么Sentry金黃色的明亮外衣裹著流線般的體型,再配上一前一后兩個(gè)做“推進(jìn)器”所用的桔黃色鰭板,活像一條海洋中的太陽(yáng)魚。
Sentry兼具海底潛水與海面盤旋“兩大功能”,這使得它自然就成為了海洋學(xué)家們從海面和海底兩個(gè)角度對(duì)海洋進(jìn)行勘測(cè)的最佳工具,由此,它也將成為2014年首個(gè)“美國(guó)國(guó)家海底觀測(cè)站”中的“深海測(cè)繪員”。
而開發(fā)該項(xiàng)目的目的在于建立一個(gè)能夠深入到構(gòu)成太平洋西北海岸線的Juan de Fuca地殼板塊部位的海洋傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)當(dāng)中一系列遠(yuǎn)程傳感器和高清晰攝像機(jī)主要用來監(jiān)控海底生物、海底化學(xué)變化以及諸如海嘯、地震、熱液噴發(fā)以及海底火山爆發(fā)等各種海洋活動(dòng)。
在該項(xiàng)目的初期階段,Sentry主要用來探測(cè)深處洋底的具體情況,并繪制出相關(guān)精準(zhǔn)的地圖。Sentry在其總共六道工作程序中能夠探測(cè)到超過20平方英里的海洋范圍。
華盛頓大學(xué)海洋學(xué)專業(yè)的教授約翰· 德萊尼(John Delaney),也是專門負(fù)責(zé)Sentry海洋探測(cè)項(xiàng)目的主要科學(xué)專家之一。他介紹說,精準(zhǔn)的繪圖對(duì)確定觀測(cè)臺(tái)的位置是非常關(guān)鍵的,首先,你必須確保觀測(cè)活動(dòng)的正常進(jìn)行;其次,相關(guān)的一系列設(shè)備也必須保證不會(huì)遭到泥石塌方、火山爆發(fā)或是地震等海洋活動(dòng)的破壞。其實(shí)就像章魚一樣,作為向外延伸各種不同用處的“光纖電纜”的主中心控制臺(tái),必須確保是安全穩(wěn)定的。如果不穩(wěn)定的話,那將會(huì)十分危險(xiǎn)。即使觀測(cè)臺(tái)遭到了泥石塌方一定程度的破壞,但只要其光纖電纜與中心控制臺(tái)保持穩(wěn)定牢固的連接,那么整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還是能夠正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。
水下流動(dòng)自航器:“海底火山”研究專家
為了更加直觀地了解一款“水下流動(dòng)性自航”設(shè)備,海洋研究專家德萊尼利用數(shù)字動(dòng)畫的形式展示了其整套的工作程序:首先,它們是如何從洋面或是水下的海洋實(shí)驗(yàn)站“派遣”出去的;其次,在水下完成相關(guān)的數(shù)據(jù)收集和采樣工作之后,又是怎樣將這些數(shù)據(jù)和樣品送回到水下或洋面實(shí)驗(yàn)站,或是由自動(dòng)無人駕駛飛機(jī)直接將它們送到陸上實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究的。
德萊尼說,在地質(zhì)學(xué)家看來,這種能夠從水下或是洋面的海洋實(shí)驗(yàn)站里分離出來的新型的“自主式水下航行器”,其實(shí)主要是能夠幫助他們解決一些海底火山的專門性問題。比如說,海底火山究竟是怎樣維持生命的?它們的分泌物又是怎樣聚合在一起形成諸如像銅、鋅、富金砂礦和富銀砂礦等一系列礦石的?而地球的形成是否又和它們存在一定關(guān)系?

德萊尼頗有趣味地說道:“如果你想要真正了解人類本身的話,你不可能只是站在街上看著人群走來走去。你總要深入地去了解他們。”
“不過,我想最終,這些‘海洋機(jī)器助手’也許還是會(huì)被淘汰的。到那時(shí)候,人們?cè)谌魏我粋€(gè)地方都能夠自主地與海洋取得各種聯(lián)系?!钡氯R尼這樣興奮地描述著他的夢(mèng)想。
Nereus:探秘海底的深海潛艇
Nereus,是一種尚處于測(cè)試階段的混合型潛艇。當(dāng)其建成之后,能夠潛入水下近7英里處的地方,也就相當(dāng)于日本東部馬里亞納海溝的深度。此種潛艇是用超薄的陶瓷材質(zhì)做成的外殼,這樣就能夠抵擋高強(qiáng)度的深海壓強(qiáng),并通過一條20公里長(zhǎng)的單纖絲微型纖維將相關(guān)的探測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶K砻妗?/p>
目前科研人員正在對(duì)Nereus進(jìn)行相關(guān)的“壓力測(cè)試”和“范圍測(cè)試”。所謂的“壓力測(cè)試”就是在相同環(huán)境中,將Nereus放置在海洋內(nèi),比如馬里亞納海溝里,讓之遭遇到同等類似“碰撞”,觀察其是否會(huì)產(chǎn)生任何的不良后果。而“范圍測(cè)試”則就是在距離夏威夷海岸2.5到3英里的海水深處進(jìn)行測(cè)試。
Nereus還將在2009年的時(shí)候被用于西太平洋海溝的探測(cè)。
相關(guān)研究人員介紹說,Nereus不僅能夠?qū)崿F(xiàn)海底定位、制圖以及攝像等功能,而且也能夠采集相關(guān)的化學(xué)、生物和地理標(biāo)本。
海洋科學(xué)專家表示,希望通過對(duì)這些最新的“潛水機(jī)器人”的廣泛利用,能夠使人類走進(jìn)一個(gè)海洋探測(cè)開發(fā)的全新時(shí)代。
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