LRAUV: وضع روبوت رسم خرائط التنقيب عن النفط في القطب الشمالي إلى الاختبار

تصوير الفنان ل LRAUV تحت الجليد البحري. وباستخدام مستشعرات كيميائية ضوئية ، يقوم الروبوت بفحص كثافة السحب المتصاعدة من النفط القادمة من قاع المحيط جيدا. تمثل الكائنات الحمراء والصفراء أجزاء من نظام اتصالات يتكون من هوائيات معلقة تحت الجليد من عوامة مثبتة فوق الجليد. الجرافيك بواسطة ADAC.

على متن سفينة الأبحاث ، فإن الروبوت المسح ثلاثي الأبعاد LRAUV جاهز لاختبار تشكيلته الجديدة. صورة من قبل خفر السواحل الامريكي.

Previous Next

ومع تزايد النشاط التجاري للشحن وأنشطة الطاقة في منطقة القطب الشمالي ، لا تزال احتمالات تسرب النفط العرضي في هذه البيئة الأصلية مصدر قلق. رداً على ذلك ، تتولى وزارة الأمن الداخلي الأمريكية (DHS) القيادة - من خلال خفر السواحل الأمريكي - لتطوير نظام روبوتي تحت سطح البحر لرسم خريطة للتسربات والإبلاغ عنها.

"بسبب التغطية الجليدية وطغيان المسافات ، من الصعب الحصول على الموارد والأصول في المنطقة القطبية الشمالية بطريقة سريعة" ، قالت السيدة كيرستن تريغو ، المديرة التنفيذية للجنة التنسيق المشتركة بين الوكالات المعنية بأبحاث التلوث النفطي التابعة لحرس السواحل. "مع وجود بيانات أفضل في الوقت الفعلي ، يمكن تطوير ونشر استراتيجيات استجابة أكثر فعالية".

لمساعدة خفر السواحل في رسم خريطة الانسكابات النفطية تحت الجليد ، تعمل مديرية العلوم والتكنولوجيا في وزارة الأمن الوطني (S & T) على روبوت تحت الماء على مدى السنوات الأربع الماضية من خلال مركز التميز في الخدمات الصحية والسكنية ، ومركز الوعي بالمناطق القطبية (ADAC) في الجامعة من ألاسكا أنكوريج ، بالشراكة مع معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) ومعهد مونتيري باي لأبحاث الأحياء المائية.
نتيجة هذا البحث هي Tethys Long Range Autonomic Underwater Vehicle أو LRAUV ، وهو نظام محمول على شكل طوربيد ، مع أجهزة استشعار الزيت وقدرات الملاحة. هذا الروبوت يمكن أن يوفر بيانات في الوقت الحقيقي لأول المستجيبين عن طريق إنتاج ونقل خرائط ثلاثية الأبعاد لنفط النفط الخام والديزل والبنزين والكيروسين. اختبرت شركة أبوظبي للمطارات مؤخرا هذه التكنولوجيا في كاليفورنيا وتخطط لإجراء المزيد من الاختبارات هذا العام والعام المقبل ، بما في ذلك اختبارات تحت الجليد.

قابل LRAUV
بدأ العمل في LRAUV في يناير 2015 ، الفكرة التي ولدت من الإجهاد حول تسرب المياه العميقة في خليج المكسيك في عام 2010 ، والذي تم قياسه بـ "أجهزة استشعار محدودة ومنصات قصيرة المدة" ، قال مدير برنامج S & T Theo Gemelas.
وللمساعدة في معالجة مشكلة المدة ، تم تصميم LRAUV - الذي يقيس ثمانية شعوراً طويلاً ، بعرض 12 بوصة ويزن 240 رطلاً - لمدة 15 يوماً و 373 ميلاً دون الحاجة إلى شحن البطاريات ، مع أحدث نموذج أولي قادر على السفر من 2 إلى 4 أقدام في الثانية (1-3 ميل في الساعة) ، والتواصل مع العوامات المثبتة خصيصا.
نظرًا لعدم وجود تغطية خلوية في منطقة القطب الشمالي الشاسعة ، فإن العوامات - المزودة بهوائيات عالية التردد للغاية لنقل البيانات عبر السواتل - هي عنصر أساسي لنجاح LRAUV. عند نشرها ، سوف توفر الطوافة الطاقة الشمسية أو طاقة الموجة لإعادة شحن بطاريات الروبوت ، وهي طريقة فعالة للحفاظ على شحنه في مثل هذه الظروف النائية.
"هذه المركبة هي الأولى من نوعها. "لم نكن قادرين في السابق على وصف انسكاب النفط بمركبة تحت الماء تحت جليد صلبة" ، قال المدير التنفيذي لشركة ADAC المتقاعد الميجور جنرال راندي "الكنيسة" كي.
LRAUV وضعت في الاختبار: قام الباحثون بمحاكاة تسرب النفط عن طريق إطلاق صبغة نيون الخضراء القابلة للتحلل البيولوجي من سفينة تابعة لمعهد مونتيري باي لأبحاث الأحياء المائية (إلى اليسار) ، في حين راقب ممثلون عن خفر السواحل ، و ADAC ، ومنظمة الصحة العالمية ، و S & T ، ومنظمات أخرى قارب على اليمين. صورة من قبل خفر السواحل الامريكي. وضع LRAUV إلى الاختبار
في 27 سبتمبر 2018 ، أجرت ADAC اختبارًا مفتوحًا لنموذج LRAUV الخاص بها في خليج مونتيري ، بولاية كاليفورنيا ، بهدف تحديد تسرب النفط ونقل البيانات إلى الشاطئ.
"أظهر لنا الباحثون كيفية عمل LRAUV ؛ وقال تريغو: "كان هذا الاختبار الأول مع أجهزة الاستشعار عن النفط ونقل البيانات أثناء العمل".
تم تجهيز LRAUV مع أجهزة استشعار كيميائية ومحاكاة تسرب النفط من السفينة عن طريق "تسريب" صبغة البحر الأخضر غير سامة ، نيون في الماء. يمكن للصبغة ، تمامًا مثل الزيت ، أن تطفو في أعلى 13 قدمًا من عمود الماء ، ولكن تتحلل في ضوء الشمس في غضون ساعات.
وقال كي: "كان الهدف من اختبار المياه هذا هو التحقق من جميع الأعمال السابقة في السيارة المصنّعة حديثًا لتمييز تسرب النفط".
ظهر الروبوت كل بضع دقائق لنقل واستقبال البيانات من سفينة التحكم والتحقق من موقعها باستخدام الاتصال الخلوي. بعد عدة ساعات ، قامت LRAUV بمسح المنطقة بالكامل بنجاح ونقل البيانات إلى الشاطئ لتحليلها.

ماذا بعد؟
يجري حاليًا إعداد LRAUV للنقل إلى WHOI في Woods Hole، Massachusetts ، حيث سيتم إجراء الاختبار التالي. سيقوم الباحثون بمعالجة بيانات أداء الملاحة من الاختبار وسيقوموا بضبط خوارزميات الملاحة وفقًا للنتائج. بعد ذلك ، سيقوم الفريق بعمل ثلاث عوامات اتصالات وسيختبرها مع الروبوت تحت الجليد. يستهدف الفريق إجراء اختبار تحت الجليد في بحيرة كبيرة في نيو هامبشاير أو البحيرات العظمى الشرقية أو ألاسكا خلال موسم الشتاء.
تخطط ADAC لإتمام جميع الاختبارات الصارمة - بما في ذلك اختبارات تحت الجليد - وبناء عوامات ترحيل الاتصالات بحلول نهاية يونيو 2019.