
今年3月,美国宇航局喷气推进实验室的科学家们将一个圆柱形机器人放入阿拉斯加北部波弗特海的冰冷水域,在100英尺深的地方收集数据。这是“IceNode”项目的第一步。
最终的目标是在南极洲释放一批这样的机器人,它们将在地球上最难以进入的地方之一的冰层上长期捕获数据。
我们迫切需要更好地了解这个遥远、孤立的大陆;这里发生的事情具有全球影响。
最近的一系列研究表明,南极洲的冰可能正在以令人担忧的新方式融化,这意味着海平面上升的预测可能被大大低估了。如果南极洲的冰盖完全融化,将导致全球海平面上升约200英尺——这对沿海社区来说是一场彻底的灾难。
科学家们特别想了解南极洲冰架的情况。南极洲冰架是伸入海洋的巨大浮冰板块,是抵御海平面上升的重要屏障,起到了阻挡陆地冰川的作用。
“接地线”——冰川从海底上升并成为冰架的点——是冰川融化最快的地方,因为温暖的海水从下面侵蚀冰层。
但是要在危险的南极地形上详细观察接地线是非常困难的。
IceNode: JPL的Auto
佚名水下机器人#短裤
“多年来,我们一直在思考如何克服这些技术和后勤方面的挑战,我们认为我们已经找到了一种方法,”喷气推进实验室的气候科学家、IceNode的科学负责人伊恩·芬蒂(Ian Fenty)说。
NASA计划将大约10个IceNode机器人,每个约8英尺长,直径10英寸,从冰面上的钻孔或海岸上的一艘船上释放到水中。它们没有推进装置,但会在特殊软件的引导下顺着洋流到达南极目的地,在那里它们会启动它们的“起落架”——伸出来附着在冰面上的三条腿。
一旦到位,他们的传感器将监测温暖、咸的海水融化冰的速度,以及寒冷的融水下沉的速度。
美国国家航空航天局表示,该船队可以运行长达一年的时间,在各个季节收集数据。
一旦完成监测,机器人就会脱离冰面,漂到海面上,通过卫星传输数据。然后,这些数据可以输入计算机模型,以提高海平面上升预测的准确性。
JPL机器人机械工程师、IceNode首席研究员Paul Glick说:“这些机器人是一个平台,可以将科学仪器带到地球上最难到达的地方。”
该团队目前专注于开发机器人的技术能力,并计划进行更多的测试。格利克告诉美国有线电视新闻网,目前还没有确切的时间表,但我们希望能尽快部署。
机器人以前曾被用来观察南极冰层下的情况。最近的一项研究项目使用了一种名为Icefin的鱼雷状机器人,这是一种远程操作的交通工具,可以记录有关海洋温度、盐度和洋流的信息。
但是,iceefin包括一个推进系统,并连接在一根缆绳上,通过它进行控制,并可以发回数据,而IceNodes将是完全自主的。
英国南极调查局(British Antarctic Survey)的海洋地球物理学家罗布·拉特(Rob Larter)说,这两个系统互为补充。英国南极调查局参与了使用Icefin的研究项目。
在Icefin可以实时发布数据的地方,部署受到井眼在冻结前开放的时间的限制,通常是几天的时间。icenode将能够在更长的时间内收集数据,但在任务结束之前不会传输数据。
这两种机器的部署都具有挑战性,并且涉及到复杂设备的重大风险,拉特告诉CNN,“但这种创新的方法和冒险是必要的,可以更多地了解冰架下关键的隐藏世界。”