Автономные дроны помогут исследовать дно океана

Изучение океанов или поддержание инфраструктуры, извивающейся вдоль их дна, утомительно и чрезвычайно затратно. Обслуживание подводных нефтепроводов с использованием рабочей силы стоит более $92 тысяч в один день. Однако в ближайшем будущем автономные дроны могут значительно их ускорить и удешевить

Мировой океан площадью 361 миллион квадратных километров покрывает 71% поверхности планеты. Однако темные глубины не так привлекательны для нас, как космические расстояния, поэтому, когда мы исследуем Луну или Марс, более 80% подводного мира продолжает охранять свои секреты. Тем не менее, мы интенсивно используем детали, которые мы уже смогли нанести на карту: нефть и природный газ добываются с морского дна, а на нем лежат оптические кабели, благодаря которым отдельные континенты связаны через Интернет.

Фото: https://brodude.ru/

Но соленая вода чрезвычайно опасна для нашего технического оборудования, а для обслуживания тысяч километров трубопроводов требуется дорогое оборудование и хорошо оплачиваемые специалисты. То, что группа сварщиков могла бы сделать на суше, специализированное судно должно обеспечить в море: в целевой области инженеры запускают под воду робота, управляемого с палубы, и только через него можно произвести необходимый ремонт или улучшения. Кроме того, если выясняется, что машины недостаточно для определенной операции, специалист, занимающийся, например, подводной сваркой, должен находиться ниже поверхности. Поэтому технологические компании ищут способ упростить и удешевить обслуживание подводных коммуникаций.

Роботизированная «змея» Eelume может быть решением, отвечающим этим требованиям и более экологически безопасным: она имеет длину до шести метров и остается непосредственно на участке под поверхностью. Ее предполагаемая рабочая глубина составляет 500 метров, а нынешний прототип прослужит в водном укрытии шесть месяцев. Она проходит до 20 км на одной зарядке с использованием специальных двигателей, но ее главное преимущество – универсальность. Благодаря модульной конструкции некоторые из широкого набора инструментов из подводного магазина можно прикрепить к обоим концам. Перед каждым действием змейка экипируется точно в соответствии с предполагаемыми потребностями, после чего прибывает на место, выполняет техническое обслуживание и возвращается на зарядную станцию. Кроме того, ее складной корпус подходит для ограниченного пространства.

Благодаря встроенным камерам Eelume может снимать окружающую обстановку, что упрощает дистанционное управление. Таким образом, ремонтные работы могут проводиться без необходимости отправки корабля поддержки сразу после выявления проблемы. Последние испытания прототипа состоятся в этом году, а первые полностью работающие змеи могут позаботиться об инфраструктуре на дне океана со следующего года. К 2027 году до 50 из них должны бродить по морю.

В то время как машины Eelume все еще активно готовятся, беспилотный Saildrone путешествует по океанам уже восемь лет. Судно с ветряной тягой, оснащенное рядом измерительных технологий и компьютеров, питает солнечные батареи. Уже в первый год своего существования оно установило рекорд, когда само по себе и только с помощью ветра прибыло из Калифорнии на Гавайи: путь протяженностью почти 4000 км занял у него 34 дня. С тех пор дрон продолжал развиваться, и улучшения претерпела не только его силовая установка.

Чтобы машина могла работать полностью независимо и безопасно в открытом океане, необходимо было создать искусственный интеллект для ее работы. Поэтому компания проверила в действии свой флот из 30 человек и позволила ему бродить по морю в течение трех лет. Бортовые камеры каждые пять секунд делали снимки окрестностей и сохраняли их во внутренней памяти. Таким образом, корабли собрали десятки миллионов фотографий для оценки, а программисты отметили на них все важное, от кораблей до ледников и животных. В результате анализа был получен огромный объем информации для искусственного интеллекта, которая теперь основывается на них непосредственно во время плавания – камеры фиксируют окрестности и корректируют в реальном времени любой курс столкновения.

Фото: https://topwar.ru/

Дешево, быстро, нежно

Как полностью независимое и, насколько это возможно, интеллектуальное судно, Saildrone в настоящее время является одним из важнейших источников исследовательских данных, полученных в море. Флот, например, вносит свой вклад в область батиметрии, которая измеряет глубину Мирового океана. Хотя обычно необходимо отправить корабль с дорогим оборудованием и обученной командой, Saildrone позаботится о необходимых измерениях самостоятельно. Поэтому он работает непропорционально дешевле и в то же время быстрее, так как не требует дозаправки или припасов для экипажа.

Однако с помощью своих пятнадцати датчиков он также изучает изменения в океанах из-за глобального потепления. Он контролирует, например, температурный обмен между поверхностью и воздухом или скорость поглощения углекислого газа. Он измеряет волны и динамику океанских течений, отслеживает популяции рыб и других животных, регистрирует давление и влажность воздуха, силу и направление ветрового потока. Он предоставляет все данные в режиме реального времени, поэтому ученые могут сразу же работать с ними. Скорость, экономичность и низкие затраты просто делают его неоценимым подспорьем в изучении морских глубин и далеких пределов. Даже исходя из его возможностей, по оценкам, к 2025 году стоимость рынка океанической робототехники достигнет $7 миллиардов.