海底机器人探索北极冰下的生命

涅柔斯号潜水器扩展了对极地生态系统的视野。

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尽管 2014 年对于火箭来说并不顺利,但对于各种类型的机器人来说却是丰收的一年。美国宇航局的好奇号探测器在火星上嗅出了甲烷的迹象;欧洲航天局将一个洗衣机大小的着陆器降落到彗星上。7 月,研究人员使用机器人潜水器探测了地球上最难以到达的区域之一——极地冰下的海洋。

涅柔斯冰下(NUI)潜水器的测试结果于 12 月 16 日在加利福尼亚州旧金山举行的美国地球物理联盟会议上发布。

在四次北极潜水中,潜水器捕捉到了生长在海冰底部的棕色藻类的图像,而巨大的桡足类甲壳动物和成群的凝胶状海樽在浮冰下游泳。“这是我们第一次能够记录到冰下如此丰富的生命,” 德国不来梅哈芬阿尔弗雷德·韦格纳极地和海洋研究中心海洋生物学家、远征首席科学家安特耶·博蒂乌斯说。这次远征是使用德国破冰船极星号进行的。


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过去,人们通过遵循预设方向的自主滑翔机和通过钻孔降低仪器的实验来研究海冰下的环境。马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 的海洋地球化学家、NUI 项目的首席研究员克里斯·格曼说,NUI 可以以前所未有的方式在三个维度上进行探索。

他说,额外的绘图、收集样本和视觉探索能力“就像从穴居人绘画到莫奈绘画一样。”

NUI 由 WHOI 耗资约 300 万美元建造,其设计基于涅柔斯号遥控水下航行器,该航行器于 2009 年潜入海洋最低点挑战者深渊底部。涅柔斯号于 5 月在海上失事,显然是由于 10 公里深处的极端压力造成的内爆。

与涅柔斯号一样,NUI 通过一根细光纤电缆接收指令,该电缆将航行器连接到支援船。飞行员可以通过连接向航行器发送指令并接收视频和其他数据。由于电缆容易断裂,NUI 被编程为在与船舶失去通信时遵循预设指令。在四次北极潜水中的三次中,电缆断裂,极星号上的研究人员通过向其发送声信号成功回收了 NUI。

在潜水过程中,NUI 从船只航行了最多 800 米。它的线轴可容纳 40 公里的光纤电缆,因此 WHOI 计划在未来的冰下测试中从支援船探索长达 20 公里的区域。最终,该团队希望利用 NUI 研究冰川和冰架的底部,包括南极洲那些正在迅速退缩的冰川和冰架。

本文经许可转载,并于 2014 年 12 月 16 日首次发表

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