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虽然“勇气号”和“机遇号”探测车今年夏天在火星上服役超过五年后仍在继续工作(尽管出现了一些故障),但由蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)的科学家们创建的名为“海底探测车”的勇敢机器人,通过在7月份的大部分时间里在距离加利福尼亚海岸约40公里、海平面以下约900米的太平洋海底行驶,展示了其作为远程研究车辆的能力。
今天的机器人探测器使科学家能够持续研究以前只能通过快照观察到的偏远地区和现象。MBARI的海底探测车让研究人员能够近距离观察深海海底的生命,收集他们希望能够帮助记录气候变化对海洋生物影响的信息,因为海洋正在变暖。这台水下漫游者进行了18次不同的测量(每次测量大约需要一天才能完成),测量了生活在海底沉积物中的生物群落消耗了多少氧气。科学家们希望由此计算出这些生物消耗了多少食物。
虽然研究人员仍在分析氧气数据,但MBARI海洋生物学家Ken Smith表示,科学家们现在有如此多的数据可供使用,这一事实证明了探测车性能良好。
在过去的四年里,Smith一直与MBARI项目工程师Alana Sherman一起开发海底探测车。他们将其设计为以每分钟一米的速度缓慢爬行海底,每三到五米停下来检查其路径中的沉积物和生物。研究人员的目标之一是确定深海动物如何在没有植物生命的情况下找到足够的有机碎屑(被称为“海洋雪”)作为食物。
该探测车使用探针记录水下沉积物中的氧气水平,并使用声学扫描仪感知泥土深达10厘米的蠕虫和其他动物的存在。
研究人员将探测车的电子设备和电池屏蔽在钛制压力球内,以便车辆能够承受每平方米420公斤的水压。另一个重要特征是附着在车辆上的大型黄色浮力泡沫块,这些泡沫块有助于支撑其1400公斤重量的大部分(使其在水下仅重45公斤),从而使其类似拖拉机的履带不会在海底陷入困境。
为了避免松散的沉积物影响探测车的测量设备,研究人员对该设备进行编程,使其能够感知主流水流的方向,并且仅在上游方向移动,以便任何被搅动的泥浆和颗粒物都会从车辆前方被带走。
在7月份的任务中,探测车通过一根长电缆连接到蒙特雷加速研究系统(MARS)海洋观测站试验台。这为车辆提供了电力和通信链路,尽管目标是在年底前使探测车实现电池供电和自主运行。“我们这次使用电缆是为了排除任何问题,”Smith说。
一旦探测车实现自主运行,它将自行存储六个月的数据。“你可以把它从船上扔下去,然后在你想回收它的时候发送一个声学信号,要求它丢弃配重,”Smith说。研究人员计划在某个时候为探测车配备一个声学调制解调器,以便它可以与浮标实时通信信息,然后浮标可以将消息传递给船上或岸上的研究人员。
探测车的下一个任务将是在今年秋季的两个半月内,继续在其位于蒙特雷湾的水下活动区域测量沉积物样本。在2010年,研究人员计划加大力度,将其创造物送到距加利福尼亚州中部海岸220公里、水深约4000米(其深度极限为6000米)的海底进行为期六个月的爬行。在这些努力中取得成功可能会使探测车被派往南极洲附近的海底进行研究,或者连接到华盛顿州海岸外数百公里的深水观测站。