微型机器人群或能绘制海底地图

-UNDATED FILE PHOTO - The US. Navy will search the Atlantic Ocean floor off New York for key flight data and voice recorders from the TWA passenger jet that crashed July 17, the Pentagon said July 18. This side-scan sonar array shown in file photo is similar to a device that may be used in the search. - PBEAHUMVSCD
A global competition will challenge teams to create deep sea robots to explore the ocean floorImage: REUTERS/Bobby Yip
本内容由人工智能自动翻译。

人类是出色的探索者。我们曾踏上月球,也把机器人送上火星,但离我们近得多的地方,还有一片广阔且大部分未经测绘的区域——海底。事实上,我们对火星表面的了解比对海底的了解还多。

Image: 壳牌海洋探索XPrize

一项全球竞赛或许即将改变这一切。

一个待探索的世界

探索月球表面或许要花费数十亿美元,但仍比探索海底容易得多。这是因为在数百米深处,海水产生的巨大压力甚至连最坚固的海洋船只也难以承受。

海洋也是一个温度极端的世界,深处更是漆黑一片。

壳牌海洋探索XPRIZE是一项全球竞赛,旨在挑战各团队探索这个未知世界。

这项竞赛为能够找到更快、更安全、更经济的深海探索方式的团队提供700万美元奖金。

此外,美国科学机构国家海洋和大气管理局(NOAA)还出资提供100万美元奖金,奖励在化学和生物传感器方面取得突破的团队。

深海机器人

来自全球各地的19支团队已进入竞赛半决赛。

Image: Arggonauts团队

其中包括一支来自德国的团队,他们设计了一群由五辆自主水面和水下航行器组成的机器人集群,可快速绘制大面积区域的地图。

团队表示,他们采用了“一种全新的技术方案”,可自主将航行器部署到适当深度。每辆航行器都利用声呐技术绘制地图,再将这些地图拼接成一张完整地图。航行器还配有摄像头,借助LED闪光灯,可在漆黑环境中拍照。水面航行器与深海航行器通信,并将后者送回基地。观看运作方式请点击此处。

日本团队提出了一支无人机器人航行器舰队,其采集的数据将通过卫星传回基地。这支舰队由一辆自主水面航行器(ASV)与数辆自主水下航行器(AUV)组成。水下航行器将以极高速度勘测广阔的海底区域。

Image: Kuroshio团队

一支来自杜克大学的团队计划使用重型空中无人机,投放可回收的潜水声呐舱。这些舱体会定期向专门设计的浮标传回数据。

Image: 杜克大学

一支法国团队从自然界汲取灵感,设计出模仿蜜蜂行为的微型机器人潜艇,用于绘制和探索深海地图。名为“海洋蜜蜂”的机器人从自主水面船只出发,这些船只被称为“蜂巢”。

100万美元额外奖金

NOAA资助的额外100万美元奖金,面向包含相关技术的项目:通过追踪生物和化学信号直至源头,在海洋中“嗅探”出指定目标。

第一轮比赛已经开始,预计将于明年年初结束。这一轮将检验技术成熟度,评审团会实地走访每支团队,并依据11项关键衡量标准进行评判。

原计划让各团队在波多黎各南岸一处水深2,000米、面积500平方公里的测试区展示其设计。然而,飓风艾尔玛和玛丽亚造成了严重破坏,测试无法在那里进行。

评审团现在将前往各参赛团队自己的“主场”,检查其解决方案的技术成熟度。

在第二轮比赛中,各团队将有机会在尚未公布的地点,接受深海真实环境下的严格测试,以展示其技术。

海底可能有什么?

我们为什么要绘制海底地图?部分原因是,我们只是想知道那里有什么。

此外,在资源迅速枯竭的世界里,海底可能成为一种有价值的新资源。据世界经济论坛的一份报告,深海海床蕴藏着各种珍贵矿物和金属,它们隐藏在水下海脊、海山和沉积物中,深达5,000米。

Image: PharmaSea

此外,海洋还可能成为新药来源,例如癌症疗法和抗生素。比如,欧盟资助了一个名为PharmaSea的联合项目,利用深海采样设备、基因组扫描、化学信息学和数据挖掘技术,收集并筛查生物样本。

一项艰巨任务

竞赛组织者坦言,他们设定了“大胆的目标”,但也表示,竞赛催生的尖端技术将带来革命性影响。

“壳牌海洋探索XPRIZE第一轮测试让我们向前迈进一步,有助于加快开发一系列技术,使我们能更好地了解深海奥秘,”XPRIZE地球与环境团队奖项负责人兼高级总监Jyotika Virmani博士在一份新闻稿中表示。

该奖项预计将于2018年12月颁发,我们或许很快就能进一步了解地球的一大奥秘。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。