הידע שלנו על כוכבי לכת אחרים רב יותר מהידע על הכוכב שלנו,
והיום, אני רוצה להראות לכם סוג חדש של רובוט
אשר תוכנן על מנת לעזור לנו להבין טוב יותר את הכוכב שלנו.
הוא שייך לקטגוריה
הידועה בקרב קהילת האוקיינוגרפים בשם "כלי שייט בלתי מאוייש", או כשב"מ.
הוא אינו צורך דלק.
במקום זאת, הוא תלוי ברוח ככוח מניע.
ועדיין, הוא יכול לשייט מסביב לעולם במשך חודשים ללא תחזוקה.
אז אני רוצה לחלוק איתכם את הסיבה בשֵלה בנינו אותו,
ומה משמעותו עבורכם.
לפני מספר שנים, הייתי על ספינת-מפרש שחצתה את האוקיינוס השקט,
מסן-פרנציסקו להוואי.
ביליתי את 10 השנים האחרונות, בעבודה בלתי פוסקת,
של פיתוח משחקי וידאו עבור מאות מיליוני משתמשים,
ורציתי לקחת צעד אחד אחורה ולהסתכל על התמונה הגדולה
ולזכות במעט זמן מחשבה נחוץ.
הייתי נווט הספינה,
וערב אחד, לאחר פרק זמן ארוך של ניתוח נתוני מזג אויר
והתוויית מסלול השיט שלנו,
עליתי לסיפון וראיתי את השקיעה היפהפיה הזאת.
ואז חלפה במוחי מחשבה:
כמה באמת אנחנו יודעים על האוקיינוסים שלנו?
האוקיינוס השקט היה פרוש סביבי ככל שהעין יכלה לראות,
והגלים נענעו את הספינה שלנו בעוצמה,
סוג של תזכורת קבועה לעוצמתו הבלתי ניתנת לתאור.
כמה אנחנו באמת יודעים על האוקיינוסים?
החלטתי למצוא את התשובה.
גיליתי מהר מאוד שאנו לא יודעים הרבה.
הסיבה הראשונה לכך היא גודלם העצום של האוקיינוסים,
70 אחוז מפני כדור הארץ,
ועם זאת, אנו יודעים שהם מניעים מערכות פלנטריות מורכבות
כמו מזג האויר העולמי,
אשר משפיע על כולנו על בסיס יומי,
לפעמים באופן דרמטי.
אך עדיין, הפעילויות האלה לרוב בלתי נראות לעינינו.
נתונים מן האוקיינוסים הם מצומצים לפני כל קנה מידה.
ביבשה, התרגלתי לכך שיש לי גישה להרבה חיישנים --
מילארדים, למעשה.
אבל בים, נתונים שנאספים ישירות ובזמן אמת, הם מצומצמים ויקרים.
מדוע? כיוון שהם תלויים במספר קטן של אניות ומצופים.
הופתעתי לגלות עד כמה קטן הוא מספר זה.
ל"מינהל האוקיינוסים והאטמוספירה הלאומי" האמריקאי,
הידוע בשם NOAA,
יש רק 16 ספינות,
וישנם פחות מ-200 מצופים המרוחקים מן החוף בכל העולם.
קל להבין מדוע:
האוקיינוסים מהווים סביבה לא סלחנית,
וכדי לאסוף מהם נתונים ישירות, נדרשת אניה גדולה,
אשר מסוגלת לשאת כמות עצומה של דלק
וצוותים גדולים,
ועולה מאות מיליוני דולרים,
או מצופים גדולים הרתומים לקרקעית האוקיינוס עם כבלים באורך של 6.5 ק"מ
המעוגנים בעזרת סדרה של גלגלי רכבת,
שהצבתם מסוכנת ותחזוקתם יקרה.
מה לגבי לוויינים, אתם עשויים לשאול?
ובכן, לוויינים הם נהדרים,
והם לימדו אותנו כל כך הרבה על התמונה הגדולה
במשך העשורים האחרונים.
אבל, הבעיה עם לוויינים,
היא שהם יכולים לצפות דרך מיקרון אחד בלבד של פני הים.
יש להם רזולוצייה זמנית ומרחבית גרועה יחסית,
ואת האותות שלהם צריך לתקן עקב השפעות העננות, הטופוגרפיה,
וגורמים נוספים.
אז מה קורה באוקיינוסים?
ומה אנחנו מנסים למדוד?
ואיך רובוט עשוי לשמש אותנו?
הבה נתמקד בקוביה קטנה באוקיינוס.
אחד מנושאי המפתח אותם אנו רוצים להבין הוא פני הים,
כי פני הים, אם חושבים על זה,
הוא החוליה המקשרת בכל פעולת גומלין המתרחשת בין אויר לים.
זהו הממשק דרכו מתרחשים מעברי אנרגיה וגזים.
השמש שלנו מקרינה אנרגיה,
אשר נספגת על-ידי האוקיינוסים כחום
ואז משתחררת חלקית לתוך האטמוספירה.
גזים באטמוספירה שלנו כגון פחמן דו-חמצני מומסים לתוך האוקיינוסים.
למעשה, כ-30 אחוז מהפחמן הדו-חמצני נספג.
פלנקטון ומיקרו-אורגניזמים משחררים חמצן לאטמוספירה,
כך שכל נשימה שניה שאנו לוקחים מקורה מן האוקיינוס.
חלק מהחום גורם להתאדות, היוצרת עננים,
המובילים לבסוף למשקעים.
הבדלי לחצים יוצרים רוחות על פני הים,
אשר מסיעות את הלחות דרך האטמוספירה.
חלק מהחום קורן כלפי מטה אל עומקו של האוקיינוס
ומאוחסן בשכבות שונות,
והאוקיינוס ממלא תפקיד של מעין דוּד חימום בקנה מידה עולמי
לאיחסון כל האנרגיה,
אשר מאוחר יותר עשויה להיות משוחררת באירועים קצרי-זמן כמו הוריקנים
או ארוכי זמן כמו אל-ניניו.
השכבות האלה עשויות להתערבב ע"י זרמי עליית מי עומק אנכיים
או זרמים אופקיים, אשר מהווים גורם מפתח בהסעת חום
מהאזורים הטרופיים אל הקטבים.
וכמובן, יש את החיים הימיים,
אשר מהווים את המערכת האקולוגית הגדולה ביותר על פני כדור הארץ,
מהמיקרוארגניזמים, דרך הדגים, ועד היונקים הימיים,
כמו כלבי הים, הדולפינים והלווייתנים.
אבל כל התהליכים האלה הם ברובם בלתי נראים לעינינו.
האתגר הכרוך בחקר משתני האוקיינוס הללו בקנה מידה רחב
קשור בעיקרו באנרגיה,
האנרגיה הנדרשת כדי לתפעל חיישנים בעומק האוקיינוס.
וכמובן, הרבה פתרונות נוסו --
החל ממתקנים המופעלים ע"י גלים
דרך מתקנים הצפים על פני הים
וכלה בהנעה חשמלית ע"י השמש --
כל אחד עם הפשרות שלו.
פריצת הדרך של הצוות שלנו הגיעה ממקור לא צפוי --
המרדף אחר שיא מהירות עולמי עבור יאכטת יבשה המונעת ע״י רוח.
נדרשו 10 שנות מחקר ופיתוח
כדי להגיע לעיצוב כנף חדשני
אשר עושה שימוש ב-3 וואט בלבד של הֶספֵּק לצורך בקרה
ועדיין יכול להניע כלי תחבורה סביב העולם
עם מה שנראה כמו אוטונומיה בלתי מוגבלת.
על ידי אימוץ עיצוב הכנף הזה עבור כלי תחבורה ימי,
יצרנו לראשונה את ״רחפן-הים״.
ובכן, הם גדולים יותר ממה שהם נראים.
הם בגובה של כ-4.5 מטר, אורך של כ-7 מ', ועומק של כ-2 מ'.
חשבו עליהם כעל לוויינים שעל פני השטח.
הם מועמסים במערך של חיישנים באיכות מדעית
אשר מודדים את כל משתני המפתח,
גם האוקיינוגרפיים וגם האטמוספריים,
ותקשורת לוויינית חיה משדרת נתונים מדוייקים אלה,
בחזרה לחוף בזמן אמת.
הצוות שלנו עבד קשה במשך השנים האחרונות,
וביצע משימות בתנאי סביבה ימית,
מן הקשים שעל כדור הארץ,
מן האזור הארקטי של האוקיינוס השקט ועד אזורו הטרופי.
הפלגנו כל הדרך אל מדף הקרח הקוטבי.
הפלגנו אל תוך הוריקנים אטלנטיים.
היקפנו את כף הורן,
וזגזגנו בין אסדות הנפט של מפרץ מכסיקו.
זהו רובוט ממש קשוח.
הרשו לי לשתף אתכם בעבודה שעשינו לאחרונה
סביב איי פריבילוף.
זוהי קבוצה קטנה של איים בעומקו של ים בֵּרינג הקר
בין ארה"ב לרוסיה.
ים ברינג הינו סביבת המגורים של דג הבקלה האלסקית,
שזהו דג לבן שאולי אינכם מזהים,
אבל קרוב לודאי שטעמתם אותו אם אתם אוהבים מקלות דג או סוּרימי.
נכון, סורימי נראה כמו בשר סרטנים, אבל זהו למעשה דג ממשפחת השיבוטיים.
ומדגת הדגים השיבוטיים היא המדגה הגדולה ביותר במדינה,
גם מבחינת ערך וגם מבחינת כמות --
בערך 1.4 מיליון טון של דגים נתפסים כל שנה.
וכך במשך מספר השנים האחרונות, צי של רחפנים ימיים
עבד קשה בים ברינג
במטרה לאמוד את גודלו של מלאי הדגים השיבוטיים.
זה מסייע בשיפור מערכת המכסה שמשמשת לנהול המדגה
ועוזר במניעת קריסת מלאי הדגים
ומגן על מערכת אקולוגית שבירה זו.
רחפני-הים סורקים את אזורי גידול הדגה באמצעות אקוסטיקה,
כלומר, באמצעות סונאר.
הם שולחים גלי קול כלפי מטה,
ואז ההד של גלי הקול,
המוחזר מקרקעית הים או מלהקות הדגים,
נותן לנו מושג מה קורה מתחת לפני הים.
רחפני-הים שלנו הם למעשה די טובים במשימות חוזרות ונשנות מעין אלו,
וכך הם רישתו את ים ברינג יום אחר יום.
איי פריבילוף הם גם סביבת המגורים של מושבה גדולה של דובי ים.
בשנות ה-50 של המאה העשרים המושבה מנתה כשני מיליון דובים.
לצערנו, בימים אלה, האוכלוסיה קָטנה במהירות.
פחות מ-50 אחוז ממספר זה נותרו,
והאוכלוסיה ממשיכה לקטון במהירות.
כדי להבין מדוע,
השותף המדעי שלנו במעבדה הלאומית ליונקים ימיים
התאים תגית GPS לכמה מהאמהות במושבה,
והדביק אותה לפרוותן.
והתגית הזאת מודדת מיקום ועומק
ויש בה גם מצלמה קטנה ומדליקה
המופעלת ע"י האצה פתאומית.
הנה סרט שצולם על-ידי דובת ים בעלת נטייה אמנותית,
שנותן לנו תובנה חסרת-תקדים על צייד תת-מיימי
עמוק בים הארקטי,
וצילום של דגי שיבוט אלה
שניות לפני שהם נטרפים.
ובכן, העבודה בים הארקטי זו משימה קשה מאד, אפילו עבור רובוט.
הם צריכים לשרוד סופת שלגים באוגוסט
והפרעות מעוברי אורח --
כלב ים מנוקד קטן זה נהנה לתפוס טרמפ.
(צחוק)
ובכן, התגיות שעל דובות הים רשמו מעל ל-200,000 צלילות בעונה,
ובמבט קרוב יותר,
אנו יכולים לראות מסלולים אינדובידואלים ואת הצלילות החוזרות ונשנות.
אנחנו בדרכנו לפענח מה שבאמת קורה
בשדה הצייד הזה,
וזה יפהפה.
ברגע שמוסיפים לזה את הנתונים האקוסטיים שנאספו ע"י רחפני-הים
התמונה מתחילה להתגלות
כאשר דובי הים עוזבים את האיים ושוחים משמאל לימין,
נראה שהם צוללים לעומק רדוד יחסית של 20 מטר בערך,
אזור שעל פי רחפן-הים מאוכלס בדגי שיבוט קטנים וצעירים
בעלי ערך קלורי נמוך.
דובי הים שוחים אז למרחק רב יותר ומתחילים לצלול יותר לעומק,
לאזור שעל פי רחפן-הים מאוכלס בדגי שיבוט בוגרים וגדולים יותר,
ומזינים יותר.
לרוע המזל, דובות הים משתמשות בקלוריות העודפות
כדי לשחות את המרחק העודף
ולא נשארת להן מספיק אנרגיה לייצור חלב עבור הגורים שלהם עם חזרתן לאי,
מה שמוביל לדעיכת האוכלוסיה.
נוסף על כך, רחפני-הים מזהים שטמפרטורת המים סביב האי
עלתה באופן משמעותי.
זה עלול להיות אחד הגורמים שמניעים את דגי השיבוט צפונה,
וגורמים להם להתפזר בחיפוש אחר אזורים קרים יותר.
ניתוח הנתונים עדיין נמשך,
אבל אנחנו כבר יכולים לראות שחלקים מחידת חייהם המסתוריים של דובי הים
מתחילים להחשף.
אבל אם מסתכלים בחזרה על התמונה הגדולה,
גם אנחנו יונקים.
ולמעשה, האוקיינוסים מספקים לנו עד 20 ק״ג של דגים לכל אדם בשנה.
בעוד אנו מדללים את מאגרי הדגים שלנו, מה אנו בני האדם יכולים ללמוד
מהסיפור של דובי הים?
ומעבר לדגים, האוקיינוסים משפיעים על כולנו מדי יום
כיוון שהם מניעים מערכות מזג אויר עולמיות,
שמשפיעות על דברים כמו התפוקה החקלאית העולמית
או יכולות לגרום לאובדן של חיים ורכוש
דרך הוריקנים, חום קיצוני ושטפונות.
האוקיינוסים שלנו ברובם טרם נחקרו וטרם נדגמו,
והיום, הידע שלנו על כוכבי לכת אחרים קטן מהידע על הכוכב שלנו.
אבל אם תחלקו את האוקיינוסים הענקים האלו למשבצות של שש-על-שש מעלות,
כל אחת באורך של כ-640 ק"מ,
תקבלו כ-1,000 משבצות כאלה.
אז צעד אחר צעד, כשאנו עובדים עם שותפינו,
אנו מכניסים לפעולה רחפן-ים בכל אחת ממשבצות אלה,
בתקווה שהשגת כיסוי מלא של כדור הארץ
תיתן לנו תובנות טובות יותר על המערכות הפלנטריות
אשר משפיעות על האנושות.
השתמשנו ברובוטים כדי לחקור עולמות רחוקים במערכת השמש שלנו
כבר מזה זמן רב.
כעת הזמן לכמת את הכוכב שלנו,
כי אנו לא יכולים לתקן את מה שאיננו יכולים למדוד,
ואנו לא יכולים להתכונן לבלתי ידוע.
תודה רבה.
(מחיאות כפיים)