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在南极洲冰冷的水域中乘坐破冰船数十年后，希望能更好地了解这个寒冷大陆及其周围脆弱的生态系统，科学家们已经开始将数据收集工作委托给卫星制导的机器人潜艇。希望这些海洋滑翔机可以潜入数百米深处，并在水中停留数月之久，这将有助于解开浮游植物繁殖的秘密，它们每年滋养南极洲罗斯海中的生物几个月，然后神秘地消失。
美国南方密西西比大学（U.S.M.）海洋科学系NASA斯坦尼斯航天中心的海洋科学教授弗农·阿斯珀说，南极洲既没有绿色植物，周围的水域也没有大型藻类。“本质上，南极洲所有进食、生存和呼吸的生物都依赖于海洋中的浮游植物。”
这些繁殖将海洋从深蓝色变为郁郁葱葱的绿色，大约在11月开始于罗斯海一个大型的冰间湖（冰中的开口），此时液态水暴露在阳光下。热量使这个大约160公里乘320公里的区域的海面分层。（其范围每年都有变化。）这使得微观浮游植物得以繁殖。
阿斯珀说：“通常在1月份，繁殖情况良好，藻类疯狂生长，然后突然停止。”“到一月中旬，藻类从水柱中掉落，水又变得清澈。我们想看看11月中旬和1月中旬之间有什么不同。”研究人员已经确定，从11月繁殖开始到1月消失，水中的营养物质、阳光、水温或分层都没有明显的差异。
数十年来，研究人员一直在前往这个冰间湖，在船舶探险期间研究浮游植物，或者从放置在水中的系泊装置收集数据。由于冰流阻止船只在12月下旬（南部夏季开始）之前到达该区域，因此信息不完整。（他们已经能够借助卫星图像确定繁殖开始的时间。）“很难研究繁殖的开始，”自1990年代初以来一直定期前往该地区的阿斯珀说。“如果你想从船上研究浮游植物，那就好像错过了戏剧的第一幕。”
当前往美国南极计划的麦克默多站的船只报告说水有多绿时，人们开始对浮游植物繁殖感兴趣。阿斯珀说：“我们有兴趣了解南大洋周围的生态系统，因为它是一个生产力极高的地方。”“鉴于整个生态系统都依赖于浮游植物，我们真的很想确定它们依赖于什么。你可以延伸一下，说我们对此感兴趣具有全球意义，因为我们想获取基线数据来研究全球气候变化，并且我们希望能够监测事物的变化。”
去年年底，阿斯珀和来自美国南方密西西比大学、西雅图华盛顿大学、弗吉尼亚州诺福克的老道明大学、弗吉尼亚海洋科学研究所和英国东英吉利大学的多元化同事团队转向机器人潜艇，以帮助更全面地了解浮游植物和周围的水域。在国家科学基金会资助的一次旅行中，研究人员将两架由马萨诸塞州贝德福德的iRobot公司制造的海滑翔机无人水下航行器（UUV）投入罗斯海冰间湖。海滑翔机本质上是一枚尖头的、长1.8米的黄色鱼雷，带有两个后鳍，翼展为1米。无系绳的海滑翔机在水中以大约每小时1.8公里的速度行驶，由浮力的变化而不是螺旋桨系统驱动。*
GPS制导的海滑翔机有时在100米深的冰下作业，尽管研究人员通常试图避免将潜艇导向无法长时间获得卫星信号的冰下。当它们超出GPS范围时，滑翔机使用推算定位（又称“航位推算”）来计算其位置，并使用其最后已知的坐标进行导航，直到它们可以重新浮出水面并重新建立GPS连接。最深的潜水深度约为500米，每次持续时间不超过三小时。
科学家们仍在解析滑翔机传感器收集的数据。电导率、温度和深度(CTD)传感器用于测量水温和盐度，这将有助于研究人员计算其密度以及与来自其他位置的水混合的潜力。研究人员希望海滑翔机的三个光学传感器能够揭示水的生物特性，包括氧气含量和叶绿素的存在。
阿斯珀和他的同事并不是该地区唯一使用UUV研究浮游植物繁殖的研究人员。由罗格斯大学海洋学教授乔什·科胡特领导的团队部署了自己设计的自主滑翔机，称为RU26，以追踪冰间湖温度和盐度的微小变化。RU26于12月11日放入水中，在罗斯海中行驶了1,180公里，然后于2月5日因机械故障而必须将其移除。
海洋科学家首次尝到了滑翔机如何帮助他们的研究的滋味去年夏天，在英国石油公司的“深水地平线”石油泄漏事件发生后。iRobot公司在5月份提供了海滑翔机，通过测量高达1000米深度的温度、盐度和其他海洋特性来帮助检测石油的存在。
当分析来自罗斯海的数据时，阿斯珀和他的同事计划建立计算机模型，以帮助他们可视化水面以下的浮游植物繁殖。阿斯珀预计滑翔机和其他自主潜艇将是未来海洋数据收集的发展方向。他说：“它们可以在船舶无法工作的情况下工作。”“它们不在乎飓风，它们不会感到疲倦或生病，它们只是工作。”
观看海滑翔机部署的幻灯片。 *更正 (2011/2/25): 这句话在发布后进行了编辑。它最初指的是最大速度为每秒 1.8 公里。