世界上最新和最危險的島嶼即將迎來一位機器人哨兵。自 2013 年在東京以南 1000 公里處爆發以來，一座名為西之島的大型海底火山已經爆發了幾十次，噴出的熾熱熔岩吞沒了鄰近的島嶼。隨著火山的增長，它對居住在附近的小笠原群島上的 2500 人造成的風險也在增加。如果西之島的岩石斜坡在噴發期間坍塌，可能會引發致命的海嘯，並在 20 分鐘內到達小笠原群島。
現在，科學家們正計劃為島民提供一個機器人保護者：一架價值 18 萬美元的自主波浪滑翔機無人機，它利用波浪能和太陽能在數月內移動和供電。這個機器人有點像一塊高科技衝浪板，連線著一系列水下機翼，這些機翼將波浪的上下襬動轉化為前進運動，使機器的速度達到每小時 3 節。
在去年成功的測試中，波浪滑翔機提供了對火山的即時監測。它作為一個關鍵的環節，將來自數千米波浪下創新海嘯探測器的資訊傳遞給上方的衛星，然後向人們廣播警告。該機器人將於今年 5 月開始在西之島附近進行全天候巡邏，提供至關重要的海嘯早期預警。
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2011 年，在東日本大地震引發的巨浪摧毀了福島核電站並導致日本東北沿海數千人喪生之後，海嘯探測系統的必要性變得清晰起來。像大多數海嘯一樣，這次海嘯是在海上發生大地震之後發生的，但其他海嘯則是由近海火山噴發或坍塌引起的。
時任日本海洋地球科學技術署 (JAMSTEC) 首席科學家的地質學家杉岡博子意識到，部署在斷層線或冒煙火山附近的移動系統可能比永久性觀測站更簡單、更便宜。“一個浮標的成本是波浪滑翔機的 10 倍，”杉岡說。“此外，它還需要錨和數千米的強線，需要一艘大型船隻和數天的時間才能部署。波浪滑翔機可以在 10 分鐘內從一艘小船上發射，並自行返回港口進行維護。”
JAMSTEC 系統的關鍵部分是向量海嘯儀 (VTM)。該裝置位於水下 4000 米的海床上，它將用於檢測水位變化的壓力計與電磁計結合在一起。含鹽的海水是一種良好的導電體。當大量的位移海水——海嘯的開始——穿過地球磁場時，就會產生電場，而電場又會產生次級磁場。VTM 將這些場中的擾動與壓力變化相關聯，以檢測海嘯有多大以及其前進方向。它可以靠電池供電一年。
杉岡對波浪滑翔機進行了程式設計，使其保持在 VTM 正上方的位置。如果海嘯儀檢測到海嘯，它會使用聲學通訊裝置向波浪滑翔機發送警報，然後波浪滑翔機將警告發送到衛星。從海嘯經過 VTM 到杉岡收到警報的整個過程僅需三到四分鐘。“考慮到東日本大地震海嘯在地震波到達後 30 分鐘才襲擊海岸，我們認為這已經足夠了，”杉岡說。
這個機器人前往西之島的旅程是暴風雨的，一個早期版本在海上迷路數週，之後被尋找旗魚的困惑的日本漁民撈起。那次實驗失敗了，因為機器人一直在原地轉圈，將連線水面衝浪板和水下幾米機翼之間的電纜扭曲，降低了其速度和機動性。然後無人機任憑洋流擺佈，被捲入了漁民的漁網。
杉岡改進了該系統。現在的機器人幾乎不可能沉沒，可以應對臺風級的大風，甚至可以避開靠近的船隻。如果它真的遇到麻煩，它會發送一封電子郵件回家。2014 年，它取得了首次成功，檢測到了一次與遙遠的智利發生的8.2 級地震相關的不到 1 釐米高的微型海嘯。
2016 年 10 月，現在在神戶大學工作的杉岡將組合系統帶到了西之島。波浪滑翔機有自己的延時攝像機、麥克風和水聽器來監測該島。它在西之島周圍環繞了一天，始終與 VTM 保持聯絡。
杉岡認為，波浪滑翔機現在已經準備好畢業了。2017 年 5 月，她計劃部署海嘯監測系統，以便在西之島自主執行三個月或更長時間。如果它運作良好，日本（擁有世界上大約 10% 的活火山）可能會推出一個衝浪、海嘯觀測無人機網路。“日本有許多孤立的島嶼和海底火山，我們的系統可以成為遠端監測的強大工具，”她說。當日本下一次大海嘯不可避免地來臨時，它可能會發現人們和機器人已經準備好迎接它。