10 октября 2024 года с острова Мартас-Винъярд отправилась в кругосветное плавание роботизированная подводная лодка. У неё нет ни экипажа, ни двигателей в традиционном понимании, и она движется как подводный планер, используя силу гравитации и океанские течения. Она называется Красное Крыло А его миссия проста и невыполнима: совершить кругосветное путешествие, собирая океанографические данные в течение пяти лет подряд. Без остановок. Ну, почти. Он будет останавливаться для технического обслуживания лишь в нескольких стратегически важных местах: Гран-Канария, Кейптаун, Западная Австралия, Новая Зеландия, Фолклендские острова и, возможно, Бразилия. Затем вернётся на Кейп-Код. Семьдесят три тысячи километров под водой. Впервые автономный подводный аппарат предпринял подобную попытку. Это как отправить дрон в путешествие по планете. Только здесь нет GPS, нет простых маршрутов, а океан беспощаден.
Планер, который движется без двигателя
Красное Крыло является одним Планер Slocum Sentinel следующее поколение, разработанное Теледайн Марин в сотрудничестве с Rutgers University. Миссия «Сентинел», как назвали компанию, пользуется поддержкой НОАА, О "Десятилетие океана ООН и Общество морских технологийНазвание Redwing — это аббревиатура: Исследования и образование. Международный планер Дуга Уэбба, отдать дань Дуг Уэбб, пионер автономных подводных планеров, умер в 2024 году в возрасте 94 лет.
Как это работает? Одна важная деталь: никаких пропеллеров. Redwing регулирует свою плавучесть с помощью четырёхлитрового гидравлического двигателя, самого большого из когда-либо устанавливавшихся на планёрах. Когда он хочет снизиться, он сжимает внутреннее масло и становится плотнее воды. Когда он хочет подняться, он расширяется и становится легче. Результат? Он погружается на глубину до 1000 метров (высота трёх Эйфелевых башен), а затем поднимается, планируя на неподвижных крыльях. Технические характеристики Говорят, что крейсерская скорость составит 0.75 узла, а также возможность ее увеличения до 3.5 узлов за счет двух вспомогательных подруливающих устройств, установленных на корме.
Маршрут Магеллана, но на глубине тысячи метров
Маршрут, выбранный для Стражная миссия Он следует за первым в истории кругосветным плаванием Фернана Магеллана, совершённым между 1519 и 1522 годами. Только Redwing совершит его под водой. Отправление из Вудс-Хоул, штат Массачусетс. Первая остановка — Гран-Канария, у северо-западного побережья Африки. Затем Кейптаун в Южной Африке, Западная Австралия, Новая Зеландия, Фолклендские острова в Южной Атлантике, возможный проход через Бразилию и возвращение на Кейп-Код. 73 тысячи километров примерно за пять лет.
Каждые 8–12 часов планер всплывает. Он передает собранные данные на НОАА и получает новые навигационные инструкции. Бортовые датчики регистрируют температуру воды, солёность, течения и общие параметры состояния океана. Информация распространяется В режиме реального времени с учёными, океанографами, метеорологами, университетами и школами по всему миру. Цель — улучшить понимание того, как океаны влияют на глобальные погодные системы.
Океаны покрывают 70% поверхности Земли и определяют климат планеты. Однако обширные регионы остаются без должного внимания. Как я уже говорил вам в этой статье о киборгах-медузахПодводные исследования претерпевают радикальные инновации. Такие приборы, как Redwing, позволяют осуществлять непрерывный сбор данных в динамике и в географических масштабах, что невозможно с помощью традиционных исследовательских судов.
Студенты у виртуального руля
Миссия также имеет сильный образовательный компонент. Более 50 студентов из Rutgers University, На Центр лидерства в области океанологии (COOL) внесли свой вклад в разработку навигационного программного обеспечения, которое позволяет Redwing пересекать океаны. Их задача? Спланировать оптимальный маршрут с учётом морских течений, точек зарядки, геополитических границ и погодных условий. Это упражнение по решению задач, применяемое в планетарном масштабе.
Миссия также включает в себя платформу для онлайн-наблюдений в режиме реального времени, информационные кампании и образовательный контент для привлечения студентов и широкой общественности. Идея заключается в том, чтобы превратить Redwing в плавучий (точнее, планирующий) класс для обучения океанографии, физике, инженерии и климатологии, пока планер бороздит моря.
Крайняя автономия
Планёр Slocum Sentinel разработан для полётов продолжительностью более двух лет без участия человека. Его основные литиевые батареи могут питать до восьми датчиков одновременно. Его размеры оптимизированы: диаметр 33 см, длина более 240 см. Он может нести в 3,5 раза больше аккумуляторов, чем стандартные планёры серии G3. По данным Teledyne MarineSentinel — самый быстрый планер в мире благодаря большому плавучему двигателю и дополнительным подруливающим устройствам.
Архитектура управления такая же, как у стандартных планеров Slocum: дистанционное пилотирование, управление полётом, спутниковая связь. Но всё масштабировано для работы в экстремальных условиях. Сильные течения, резкие перепады плотности воды, отрицательные температуры. Система должна работать в любых условиях.
Интересный факт: в 1989 году это была научная фантастика.
Миссия «Сентинел» исполняет пророчество. В 1989 году журнал Журнал «Океанография» Опубликован научно-фантастический рассказ, представляющий собой международную гонку автономных подводных планеров, призванную облететь вокруг света. Первоначальная концепция принадлежала Дугу Уэббу, пионеру, которому посвящён Redwing. Потребовалось 35 лет, но технологии догнали замысел.
Если все пойдет по плану, Redwing вернется на Кейп-Код примерно через пять лет. с беспрецедентным набором данных о состоянии океана. Если что-то пойдет не так, мы всё равно узнаем кое-что о том, как годами удерживать машину в покое на глубине. В любом случае, Стражная миссия знаменует собой поворотный момент в автономных подводных исследованиях.
Сколько еще машин последуют его примеру в ближайшие десятилетия?
