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雖然“勇氣號”和“機遇號”探測車今年夏天在火星上服役超過五年後仍在繼續工作(儘管出現了一些故障),但由蒙特雷灣水族館研究所(MBARI)的科學家們建立的名為“海底探測車”的勇敢機器人,透過在7月份的大部分時間裡在距離加利福尼亞海岸約40公里、海平面以下約900米的太平洋海底行駛,展示了其作為遠端研究車輛的能力。
今天的機器人探測器使科學家能夠持續研究以前只能透過快照觀察到的偏遠地區和現象。MBARI的海底探測車讓研究人員能夠近距離觀察深海海底的生命,收集他們希望能夠幫助記錄氣候變化對海洋生物影響的資訊,因為海洋正在變暖。這臺水下漫遊者進行了18次不同的測量(每次測量大約需要一天才能完成),測量了生活在海底沉積物中的生物群落消耗了多少氧氣。科學家們希望由此計算出這些生物消耗了多少食物。
雖然研究人員仍在分析氧氣資料,但MBARI海洋生物學家Ken Smith表示,科學家們現在有如此多的資料可供使用,這一事實證明了探測車效能良好。
在過去的四年裡,Smith一直與MBARI專案工程師Alana Sherman一起開發海底探測車。他們將其設計為以每分鐘一米的速度緩慢爬行海底,每三到五米停下來檢查其路徑中的沉積物和生物。研究人員的目標之一是確定深海動物如何在沒有植物生命的情況下找到足夠的有機碎屑(被稱為“海洋雪”)作為食物。
該探測車使用探針記錄水下沉積物中的氧氣水平,並使用聲學掃描器感知泥土深達10釐米的蠕蟲和其他動物的存在。
研究人員將探測車的電子裝置和電池遮蔽在鈦制壓力球內,以便車輛能夠承受每平方米420公斤的水壓。另一個重要特徵是附著在車輛上的大型黃色浮力泡沫塊,這些泡沫塊有助於支撐其1400公斤重量的大部分(使其在水下僅重45公斤),從而使其類似拖拉機的履帶不會在海底陷入困境。
為了避免鬆散的沉積物影響探測車的測量裝置,研究人員對該裝置進行程式設計,使其能夠感知主流水流的方向,並且僅在上游方向移動,以便任何被攪動的泥漿和顆粒物都會從車輛前方被帶走。
在7月份的任務中,探測車透過一根長電纜連線到蒙特雷加速研究系統(MARS)海洋觀測站試驗檯。這為車輛提供了電力和通訊鏈路,儘管目標是在年底前使探測車實現電池供電和自主執行。“我們這次使用電纜是為了排除任何問題,”Smith說。
一旦探測車實現自主執行,它將自行儲存六個月的資料。“你可以把它從船上扔下去,然後在你想回收它的時候傳送一個聲學訊號,要求它丟棄配重,”Smith說。研究人員計劃在某個時候為探測車配備一個聲學調變解調器,以便它可以與浮標即時通訊資訊,然後浮標可以將訊息傳遞給船上或岸上的研究人員。
探測車的下一個任務將是在今年秋季的兩個半月內,繼續在其位於蒙特雷灣的水下活動區域測量沉積物樣本。在2010年,研究人員計劃加大力度,將其創造物送到距加利福尼亞州中部海岸220公里、水深約4000米(其深度極限為6000米)的海底進行為期六個月的爬行。在這些努力中取得成功可能會使探測車被派往南極洲附近的海底進行研究,或者連線到華盛頓州海岸外數百公里的深水觀測站。