Vlad Krasen
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Robotica sotto le onde
I droni aerei si sono fatti strada in quasi ogni aspetto del mondo moderno, dalla fotografia e dai notiziari televisivi, al monitoraggio ambientale e all'archeologia.
E molti dei concetti sviluppati per i droni aerei vengono adottati e adattati per funzionare in un ambiente molto diverso: sott'acqua.
Ecco uno sguardo a 23 dei molti modi in cui i droni vengono utilizzati sotto le onde, da scienziati oceanografici, archeologi, militari, subacquei commerciali, fotografi ed esploratori sottomarini.
Ricerca di naufragi
I concetti sviluppati nei droni aerei, come maggiori livelli di autonomia, stanno trovando una nuova espressione sott'acqua. Autonomia: la capacità di agire senza controllo diretto &mash; rende un drone più simile a un vero robot e meno simile a un dispositivo telecomandato.
Sebbene manchino di completa autonomia, i veicoli sottomarini telecomandati molto avanzati, noti come ROV, sono diventati un pilastro delle operazioni subacquee scientifiche e commerciali, dai progetti di trivellazione petrolifera sottomarina alla ricerca scientifica negli ambienti più estremi dell'oceano.
I team ROV più famosi sono Argo, ANGUS e Jason Junior (mostrati qui) che sono stati utilizzati dalla nave di ricerca statunitense Knorr per scoprire il naufragio del Titanic nel 1985 - dopo aver completato una missione top-secret per ispezionare i resti di un sottomarino nucleare della Marina statunitense perduto, l'USS Scorpion.
Robot ROV
La fuoriuscita di petrolio della Deepwater Horizon nel 2010 ha portato al raduno della più grande armata sottomarina robotica del mondo, poiché circa una dozzina di grandi ROV di "classe operaia" hanno lottato per mesi per arginare il petrolio che sgorgava da una testa pozzo in frantumi sul fondo del mare sotto i 5.100 piedi (1.600 piedi). metri) di acqua.
Tra le lezioni apprese: rendere i ROV più autonomi, anche mentre rimangono legati da un cavo ombelicale a una nave di controllo in superficie. I ROV avanzati - come l'UWD di Schilling mostrato qui sopra una piscina di prova - utilizzano già manometri, bussole e sonar doppler per mantenersi orientati; automatizzare ulteriormente i ROV potrebbe aiutare ad affinare la loro consapevolezza di ciò che li circonda, una caratteristica che potrebbe essere stata utile per navigare i cavi e spostare gli attrezzi nel Golfo.
Compagno di immersioni
Grazie alla miniaturizzazione, non hai bisogno di una nave di supporto per gestire un ROV. La conduttività elettrica dell'acqua salata rende la comunicazione radio molto difficile sott'acqua, quindi i ROV sono collegati direttamente a un operatore tramite lunghi cavi ombelicali per svolgere compiti esperti come ispezioni subacquee.
Un esempio commerciale è il drone Deep Trekker mostrato qui, che è controllato da un microtelefono con collegamento video che può essere azionato dalla superficie o da un subacqueo in acqua. Quando è dotato di un sistema sonar multibeam in grado di "vedere" in acque scure o torbide, il drone è stato utilizzato dai subacquei per cercare relitti nel Lago Huron e per esplorare all'interno del relitto protetto della USS Arizona a Pearl Harbor alle Hawaii.
Sottomarino giallo
I droni sottomarini completamente autonomi offrono vantaggi che sono già stati messi in atto dall'industria petrolifera e del gas. Il sottomarino drone giallo Marlin di Lockheed Martin è stato utilizzato per ispezionare piattaforme offshore e condutture sottomarine, un settore che costa fino a un miliardo di dollari all'anno nel Golfo del Messico.
Il Marlin può operare a profondità fino a 300 m (1.000 piedi) e continuare fino a 16 ore. Una versione aggiornata del drone, il Marlin Mk2 mostrato qui, è stato presentato in una dimostrazione della tecnologia della Marina degli Stati Uniti che includeva il lancio di un drone aereo Lockheed Martin Vector Hawk.
Deep Divers
I droni sottomarini sono stati utilizzati per esplorare le profondità più estreme degli oceani del mondo. Il Nereus era un ibrido di un drone autonomo e un ROV telecomandato costruito dalla Woods Hole Oceanographic Institution per esplorare Challenger Deep nella Fossa delle Marianne vicino a Guam, il punto più profondo degli oceani del mondo, a una profondità di 35.768 piedi (10.902 m) ).
Nereo ha raggiunto con successo il fondo del Challenger Deep nel maggio 2009, ma la nave è stata persa nel 2014 mentre esplorava la trincea di Kermadec vicino alla Nuova Zelanda, a una profondità di 32.500 piedi (9.900 metri), quando è implosa a causa di pressioni elevate fino a 16.000 libbre . per pollice quadrato (psi).
Wave Gliders
I droni più trafficati del pianeta sono Wave Gliders, sviluppati dalla società tecnologica californiana Liquid Robotics, che finora hanno coperto oltre 1,4 milioni di miglia di oceano. Ogni drone è costituito da un "galleggiante" delle dimensioni di una tavola da surf e un "sottomarino" a forma di ala che rimane sospeso fino a 8 metri sotto l'acqua. I droni utilizzano il moto ondoso e l'energia solare per viaggiare per migliaia di miglia in mare senza carburante, con applicazioni nel monitoraggio ambientale, difesa e sorveglianza marittima e operazioni offshore di petrolio e gas.
Alianti oceanici
Alianti oceanici autonomi, o alianti subacquei, come l'aliante Slocum mostrato qui, possono convertire piccoli cambiamenti di galleggiamento in movimento in avanti. Sono ampiamente utilizzati per la ricerca scientifica in mare, come il campionamento dell'acqua a distanza, il monitoraggio ambientale o la sorveglianza acustica per mesi e migliaia di miglia di oceano.
Nel 2016, gli alianti oceanici dotati di microfoni hanno registrato il misterioso "Western Pacific Biotwang", che i ricercatori ritengono possa essere il richiamo mai sentito prima di una balenottera minore.
Mappatura subacquea
Gli esperti alla fine prevedono una flotta di robot sottomarini che mappano i fondali di oceani, laghi e fiumi, proprio come Google ha mappato le strade.
I droni sottomarini sono già stati utilizzati per mappare siti sottomarini di importanza. Nel 2015, il Sirius AUV, mostrato qui, è stato utilizzato per mappare il meccanismo di Antikythera, insieme ad altri tesori.
Vola e tuffati
Un drone in grado di volare e immergersi può sembrare un bel trucco all'inizio, ma ci sono numerose applicazioni per un talento così unico. Il drone "Naviator" è stato sviluppato da un team della Rutgers University School of Engineering, che lo vede utilizzato per ispezionare i ponti sopra e sotto l'acqua, per operazioni di ricerca e soccorso e per la valutazione di incidenti ambientali marittimi, come le fuoriuscite di petrolio o fioriture di alghe.
Un drone fly-and-dive potrebbe essere utilizzato anche per la ricerca su specie selvatiche come le balene che trascorrono del tempo sia sopra che sotto le onde.
Drone del Mar Cinese Meridionale
Nel dicembre 2016, una nave da guerra cinese ha sequestrato un drone subacqueo autonomo schierato da una nave di ricerca oceanografica della Marina americana, la USS Bowditch, nella regione del Mar Cinese Meridionale..
Secondo le notizie, l'equipaggio del Bowditch stava per recuperare il drone dopo la sua missione quando è stato invece raccolto da una nave da guerra cinese.
restituì il drone alla Marina degli Stati Uniti pochi giorni dopo.
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