Передовые разработки в области морских робототехнических систем вывели климатические наблюдения на совершенно новый уровень. Британские ученые из Университета Восточной Англии, объединив усилия с коллегами по Европейскому союзу наук о земле, активно используют инновационные морские планеры — небольшие подводные роботы — которые оказывают неоценимую помощь в исследовании атмосферных процессов над водными просторами и мониторинге морской среды.
Новое поколение «слушающих» подводных роботов
Морские планеры — это автоматизированные платформы длиной чуть более полутора метров и весом около 50 килограммов. Главная их особенность — способность в течение длительного времени перемещаться по океану без участия человека, даже в самых суровых погодных условиях. Достаточно лишь задать маршрут и миссию, после чего устройства самостоятельно отправляются в автономное плавание, которое может длиться месяц и более. Их основная задача — сбор метеорологических и акустических данных с поверхности океана.
Уникальность конструкции состоит в том, что робот не оснащён стандартными двигателями, что обеспечивает его абсолютную бесшумность. Передвижение осуществляется за счёт изменения объема специальной внутренней камеры: наполненная водой, она увеличивает плотность и погружает аппарат на глубину, а при опустошении — позволяет ему всплывать. «Крылья» устройства способствуют продвижению вперёд по заданному маршруту. Благодаря этому, прибор не создает лишних шумов и не искажает собираемые акустические сигналы.
Точные данные о ветрах и не только
Морские планеры оборудованы высокочувствительными гидрофонами, способными улавливать звуки на частотах от 2 до 10 кГц. Такая настройка идеально подходит для регистрации акустических волн, возникающих при столкновении сильных ветров с поверхностью воды. Чем быстрее дует ветер, тем выше уровень шума, который фиксируют датчики под водой. Это качественно повышает точность прогноза, дает возможность вовремя выявлять надвигающиеся штормы и оценивать интенсивность атмосферных явлений, что особенно ценно при неблагоприятных погодных условиях или ураганах, когда традиционные методы наблюдения недоступны.
Все полученные сведения либо поступают ученым при возвращении планера на берег, либо передаются через спутниковый канал дистанционно благодаря встроенной антенне и системе связи. Такой подход делает сбор климатических данных непрерывным и максимально оперативным.
Акустические горизонты: от изучения китов до предотвращения незаконного лова
Исключительная чувствительность морских планеров позволяет не только фиксировать шумы, вызванные ветрами, но и распознавать целую гамму других звуковых сигналов. Устройства улавливают переговоры рыб, голоса китов и эхолокационные щелчки этих гигантов, а также неуловимые ранее шумы, инициированные деятельностью человека — проходы судов, подводные строительные и сейсмические работы. Это открывает ученым новые горизонты для изучения как биологических аспектов жизни морских организмов, так и влияния антропогенных факторов на экосистемы океана.
В перспективе эти подводные роботы способны значительно продвинуть методы контроля за незаконным промыслом рыбы, дав возможность отслеживать перемещения браконьерских судов по специфическим шумам. Кроме того, точная акустическая информация даст ученым ключ к мониторингу популяций морских млекопитающих, включая редких видов китов.
Признание на научной арене и будущее исследований
Впечатляющие возможности автономных морских планеров были с восторгом представлены на Генеральной ассамблее Европейского союза наук о земле, прошедшей в Вене. Проект вызвал живой отклик среди специалистов благодаря гибкости использования и уникальности собираемых данных. Работа Университета Восточной Англии и его партнеров уже сегодня открывает широкий спектр оптимистичных прогнозов для экологического мониторинга, быстрого обнаружения погодных угроз и сохранения богатства морской фауны.
Инновационные подводные роботы становятся не только инструментом научных открытий, но и надежными защитниками океанов, помогая найти баланс между развитием технологий и сохранением природы.
