[多圖]海底機器人探秘海洋深處
據美國《探索》雜誌報道,從人類決定著手對最深、最神秘的海洋深處進行探索開始,機器人就一直是必不可少的工作夥伴,尤其是最近幾年,海底機器人越來越先進,相繼取得了一些重大發現。
1.海底機器人先驅ABE
1.ABE完成使命
今年3月5日,海洋學家們為他們喜愛的一位「同事」——海下機器人自動海底探測器(ABE)的「過世」舉行了追悼儀式。ABE可能沒有它的著名前輩DSV Alvin的名氣那麼大,也不像當代的同輩們那樣先進,但它是海底機器人技術的先驅。在16年的工作生涯中,ABE執行了200多次海底勘測任務,在地形複雜的海底航行,繪製海底山脈的圖形,然後把數據傳輸給水面上的工作者。然而最近ABE在智利南部近海執行勘測任務時,下水後很快與母艦失去了聯繫。
2.發現新生命形式:巨型管狀蟲
發現新生命形式
科學家驚奇地發現,有很多生物體生活在熱液噴口附近。然而更令人吃驚的是巨型管狀蟲,它們看起來像羽狀的加長管狀口紅。
這一發現顛覆了一個重要的生物學原則:所有生命必須依靠太陽提供能量,它們不是利用陽光進行光合作用,就是大吃進行光合作用的有機體。與之相 比,巨型管狀蟲居住在充滿氫化硫和其他熱壓噴口釋放的有毒化學物質的環境裡,並把它們轉變成食物和能量,這個過程被稱作化學合成。
1998年,加拿大的遙控深潛器「海洋科學遙控平台(ROPOS)」發現一股黑煙從海底升起,科學家經過研究,確定了它的結構和有機成分。
3.生活在海洋最深處的魚類
發現生活在海洋最深處的魚類
這種體表光滑的蒼白色生物看起來有點像科幻電影裡的作品,然而事實上它是一條獅子魚。獅子魚是在海洋最深處發現的第一種魚群,這段錄像是小型海 底遙控機器人「深淵登陸者(HADAL-LANDER)」在太平洋的日本海溝拍到的。這些獅子魚生活在海面下大約5英里(8.05公里)的地方,這裡四周 一片漆黑,而且水壓很大。
研究人員用一條死鯖引誘獅子魚進入開闊水域,一群獅子魚發現這個美味後,很快把它消滅乾淨。上圖看到的這個樣本,是科學家在誘餌旁捉到的。
研究人員對這種魚的充沛精力和喜歡群居感到非常吃驚。蒙迪·普雷德說:「我們原以為生活在海洋最深處的魚應該不愛運動、喜歡獨來獨往、非常脆 弱,因為它們生產的環境食物很有限。」
4.海底火山爆發
海底火山爆發
希臘神話裡的英雄「傑森」(Jason)因為拋棄他以前的愛人美狄亞,遭到眾神的詛咒,最終孤單一人淒涼的死去。然而幸運的是,他的遙控機器人(ROV)版逃過了和他一樣的悲劇命運,甚至最終做到了與它的死對頭美狄亞和平共處。
伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的海洋學家借助著名的海底遙控機器人傑森,可以從舒服的甲板上垂直潛到海底。雙體機器人傑森在海底進行勘探時,另一個機器人——美狄亞則作為母艦的中轉設備,利用一根6英里(9.66公里)長的光纜輸送電流和數據。
科學家借助傑森,第一次拍到關島附近的一座海下火山的噴發畫面。傑森毫不顧忌1700英尺(518.16米)深的海底強壓,非常耐心的觀察熔岩從火山口裡慢慢流出來,並對它周圍獨一無二的生態系統進行仔細研究。去年傑森再次幫助科學家獲得有史以來他們觀測到的最深的海底火山爆發視訊。
5.觀測「泰坦尼克」號
觀測「泰坦尼克」號
1986年「阿爾文」機器人發現「泰坦尼克」號的殘骸,這充分顯示了小型海底遙控機器人(ROV)的驚人能力,「阿爾文」也因此出現在《時代》雜誌的封面。雖然「阿爾文」是一個遙控設備,它可以同時把3個人送到1.5萬英尺(4.57公里)海底,但是它要進入「泰坦尼克」號的殘骸,仍有很大風險。這是「阿爾文」進入沉船的地方。
1985年,海洋學家羅伯特·巴拉德領導的一個考察隊確定「泰坦尼克」號殘骸的位置(距離美國東海岸大約3.81公里),並於1986年7月和同事們一起重返這裡,對它進行更加深入的研究。為了觀察這艘沉船,「阿爾文」潛入海底12次,並借助臨時製造的海底機器人小賈森(Jason Jr。),給它拍照和進入沉船內部。
6.穿過墨西哥暖流
穿過墨西哥暖流
到底自動海底機器人(AUV)的自主能力有多強呢?美國斯克裡普斯海洋研究所(SIO)和伍茲霍爾海洋研究所的工程師設計的一個像魚類的滑行艇Spray表現很好。
2004年,這個紅色滑行艇成為第一個成功穿越墨西哥暖流的滑行艇。當年9月Spray在馬薩諸塞州南部發射,它在2個月內到達百慕大群島,每天行駛的平均速度是12英里(19.31公里)。旅行途中,它一直在忙著收集珍貴的海洋學數據,並把它們傳輸給美國斯克裡普斯海洋研究所和伍茲霍爾海洋研究所的工程師。
海洋學家希望有一天Spray和其他滑行艇能在各大海洋上任意航行,收集無數數據,用來建立更精密的氣象模型,提供更精確的天氣預報信息。
7.遇到深海居民
遇到深海居民
多虧小型海底遙控機器人,你才能時不時地在這個網站上看到非常美麗的深海動物圖片。攝影師在西裡珀斯海拍到這些美麗的水母畫面,這裡是世界最深的水灣。
在小型海底遙控機器人全球探測器(配備有高清彩色攝像機和數字靜態照相機)的幫助下,研究人員拍到一些以前從沒見到過的海洋生物的照片,其中包括這種紅色水母,它屬於棕色水母(Atolla)。這種動物的鮮紅色具有與眾不同的作用:它遮擋了這種水母正在消化的任何發光獵物發出的螢光,避免比天敵發現。
8.潛入最深處
潛入最深處
去年海底機器人「海神(Nereus)」潛到世界最深的海底,用10小時對一個深度比珠穆朗瑪峰的高度還大的地點進行探測。打破世界紀錄的「海神」在有力的操作臂的幫助下,從海床上收集了很多樣本。伍茲霍爾海洋研究所的工程師製造的「海神」,能承受深海的強壓,它的每一平方英吋表面的有效承載量大約是1.5萬磅(約6800公斤),這相當於把3輛悍馬放在你的大腳趾上。
2009年5月31日,「海神」潛入太平洋馬裡亞納海溝深達6.8英里(10.94公里)的地方。有了像「海神」的機器人,科學家對以前無人到達的深海區域進行探測,變得更加容易。
9.發現熱液噴口
發現熱液噴口
深潛器「阿爾文」雖然不是一個自動機器人,但是它上面攜帶著更多科研儀器。這個最古老、最受人尊敬的深潛器,在為期46年的工作生涯中,已經執行了4400多次潛水任務。
20世紀70年代末,「阿爾文」和它的乘客發現第一個熱液噴口,或稱「黑色煙囪」。最初科學家認為這種地方不會有生命,因為它們根本無法承受這裡的高溫和高壓環境。大部分熱液噴口都位於海面以下大約7000英尺(2.13公里)的地方。然而令他們大吃一驚的是,研究人員發現,這些炙熱的富含礦物的水不僅可供生命生存,而且滋養著整個生態系統。