Подводният робот, който можеше

Автономният подводен апарат SeaBED. Кредит: Клаус Майнерс/Океанографски институт Уудс Хоул

Този квадрат, окачен в лазурна бездна, е робот-пионер. По време на две антарктически експедиции в три морета, автономното подводно превозно средство използва сонар, за да събере данни за ледените късове. От тези данни екип от учени генерира първите подробни, 3-D карти на дебелината на морския лед в Антарктида, съобщавайки техните резултати миналия месец в Nature Geoscience .

Роботът е от „семейство“ роботи, наречено SeaBED, първоначално създадено за изследване на морското дъно. Но за две мисии - една през 2010 г. и друга през 2012 г. - изследователите обърнаха сензорите нагоре, за да сканират 10 различни ледени къса, носещи се в моретата Белингсхаузен и Уедел в Западна Антарктика и край Земята Уилкс в Източна Антарктида.

Климатичните модели предполагат, че докато морският лед се свива или нараства на ширина, дебелината му също трябва да се променя. „Ако получим картина както на степента, така и на дебелината, тогава наистина разглеждаме как ледът взаимодейства с климата – реагира на изменението на климата – по два различни начина“, казва Тед Максим, учен по морския лед в Океанографски институт Уудс Хоул и един от съавторите на изследването. „Това ни дава много по-задълбочено разбиране на случващото се и ни помага да разберем дали нашите климатични модели работят правилно или не.“

Учените имат доста добра оценка за размера на морския лед в Антарктика, благодарение на 30-годишни данни от сателити. „Но тези сателити – те наистина виждат само повърхността“, казва Максим. „Нямате никаква представа какво се случва в три измерения.“ Сондирането, от друга страна, осигурява измервания на дебелината на леда, но води до само няколкостотин точки от данни наведнъж. Междувременно SeaBED „ще картографира зона с размерите на няколко футболни игрища и вие получавате десетки хиляди точки всъщност с дебелина на леда“, казва Максим. „Това е много, много по-богат набор от данни.“

Данните, събрани от SeaBED, позволиха да се види добре какво се крие отдолу - и това не беше това, което учените очакваха: морският лед в регионите, които роботът изследва, беше по-дебел от това, което показват измерванията от сондажите и оценките на кораба. Наистина, историческите данни предполагат средна дебелина от около метър, но SeaBED разкри средни стойности, вариращи от 1,4-5,5 метра. „Когато за първи път видяхме данните, бяха доста озадачаващи“, казва Ханумант Сингх, учен от Океанографския институт Уудс Хоул, който е разработил робота.

Несъответствието може да се дължи на пристрастност на извадката. Маневрирането на кораби - дори ледоразбивачи - в области с дебел лед, за да се направят измервания, е трудно. Освен това, „за най-дебелите вълни е много трудно да се пробие през тях, така че вероятно сме ги избягвали“, казва Максим. „Не че [дебелият морски лед] не е бил там преди, просто не можехме да го достигнем много лесно“, казва той.

SeaBED обаче може да отведе само учените досега. Роботът, който е с размерите на мотоциклет, може да измине 10 километра, преди да излезе на въздух (така да се каже). В своя максимум обаче антарктическият морски лед покрива площ с размера на Северна Америка.

Изследователите предвиждат използването на подводни роботи, създадени за по-дълги разстояния, които ще изследват по-големи площи с дебелина на морския лед. В крайна сметка те могат да използват тези проучвания, за да калибрират показанията, взети отгоре от сателитите. Наистина, по-новите сателити могат да измерват височината на морския лед над повърхността, но снегът пречи на правенето на точни оценки за дебелината на леда. „Като гледате горната и долната част [на морския лед] едновременно, можете да получите много по-добра картина на това, което сателитът всъщност вижда от космоса, и можете да конвертирате тези космически измервания в дебелина по-точно ”, казва Максим.

Екипът вече работи върху следващото поколение SeaBED, който ще може да изминава 100 километра на едно пътуване. Предвиден е за първо пътуване до Арктика през октомври 2015 г.