Mes žinome daugiau apie kitas planetas, nei apie savo Žemę,
ir šiandien aš noriu jums parodyti naujo tipo robotą,
kuris buvo specialiai sukurtas, kad padėtų mums pažinti savo planetą.
Jis priklauso katergorijai, kurią
okeanografai vadina nepilotuojamos jūrų transporto priemonės (angl. USV).
Ir šiam robotui nereikia kuro.
Vietoje to, robotas yra varomas vėjo jėga.
Tačiau nepaisant to, jis gali mėnesiais plaukioti aplink pasaulį.
Noriu jums papasakoti kodėl mes nusprendėm jį sukonstruoti
ir kodėl tai jums gali rūpėti.
Prieš keletą metų man teko keliauti Ramiuoju vandenynu burinėje valtyje
iš San Francisko į Havajus.
Aš buvau ką tik praleidęs 10 metų be perstojo dirbdamas,
kurdamas videožaidimus šimtams milijonų vartotojų,
norėjau trumpam sustoti ir pažvelgti į bendrą vaizdą
taip pat leisti sau ramiai viską apgalvoti.
Aš buvau laivo navigatorius,
ir vieną vakarą po ypač ilgos orų analizės
ir kurso krypties planavimo,
užlipau and denio ir pamačiau yapč nuostabų saulėlydį.
Man iškilo klausimas:
kiek iš tikrųjų mes žinome apie savo planetos vandenynus?
Aplink mane kur bepažiūrėsi tęsėsi Ramusis vandenynas
o bangos valingai siūbavo mūsų laivą,
kaip pastovus priminimas apie neapsakytą vandenyno galybę.
Kiek iš tikrųjų mes žinome apie savo planetos vandenynus?
Nusprendžiau sužinoti.
Ir labai greitai supratau, kad iš tikrųjų mes labai daug nežinome.
Pirmiausia mums kiša koją milžiniškas vandenynų dydis;
vanduo dengia 70% mūsų planetos
ir mes žinome, kad jie yra painių planetos sistemų kaip pasaulio orai
varomoji jėga,
ir tai veikia mūsų kasdienybę
kartais labai dramatiškai.
Tačiau, ta vandenyno veikla mums yra beveik nematoma.
Kaip bepažiūrėtume, duomenų apie vandenynus stokojame.
Sausumoje, aš buvau pripratęs naudotis daugybe jutiklių,
iš tiesų, milijardais jutiklių.
Bet jūroje gauti in situ duomenis yra reta ir brangu.
Kodėl? Nes duomenų rinkimui pagrinde yra naudojami laivai ir bujos.
Jų skaičius mane nemaloniai nustebino.
Mūsų Nacionalinė Okeanijos ir Atmosferos Administracija,
trumpinamama NOAA,
turi tik 16 laivų,
o bujų atviroje jūroje pasauliniu mastu yra tik 200.
Lengva suprasti kodėl:
vandenynas yra nedovanojanti vieta,
kad surinktume in situ informaciją reikalingas didelis laivas,
galintis transportuoti didelį kiekį kuro
ir su didele įgula,
kurių kiekvienas kainuoja milijonus dolerių.
Arba gali naudoti didelius bujus, jūros dugne pritvirtintus 6,5 km ilgio lynu,
ir nusvertus naudojantis pora traukinio ratų,
visa tai yra sudėtinga dislokuoti ir brangu eksplotuoti.
O kaip palydovai žemės orbitoje?
Na taip, palydovai yra nuostabūs,
ir jie suteikė mums daug žinių apie bendra vaizdą
per praėjusius keletą dešimtemčių.
Tačiau naudojantis palydovais iškyla keletas problemų:
jie mato tik vieną mikroną pačiame vandenyno paviršiuje.
Satelitų skiriamoji jėga yra prasta erdvėje ir laike,
ir ateinančius signalus reikia nuolat koreguoti dėl debesų, sausumos efektų,
ir kitokių faktorių.
Taigi, kas vyksta vandenynuose?
Ir ką mes ten bandome matuoti?
Ir kuo čia naudingi robotai?
Pažiūrėkime iš arti į mažą vandenyno kubelį.
Vienas iš esminių dalykų, kuriuos mes norime suprasti yra paviršius,
nes gerai pagalvojus paviršius tai yra
kur jūra ir oras sąveikauja tarpusavyje.
Tai yra ta sandūra, kuria juda energija ir dujos.
Mūsų Saulė spinduliuoja energiją,
kurią šilumos pavidalu sugeria vandenynai,
o tada palaipsniui išleidžia ją į atmosferą.
Mūs atmosferos dujos, pavyzdžiui anglies dvideginis, ištirpsta vandenynuose.
Iš tiesų, maždaug 30% viso anglies dvideginio yra sugeriama.
Planktonas ir įvairūs mikroorganizmai išleidžia deguonį į atmosferą,
tas kiekis toks didelis, kad kas antras mūsų įkvėpimas yra kilęs iš vandenyno.
Dalis sugertos šilumos sukelia vandens garavimą, o tai formuoja debesis.
Galų gale tai pavirsta krituliais.
Oro slėgio skirtumai, suformuoja vėjus,
kurie cirkuliuodami po atmosferą kartu nešioja drėgmę,
Dalis sugertos šilumos nusklinda iki pat vandenyno gilumos
ir yra išsaugoma skirtinguose sluoksniuose,
Čia vandenynas veikia kaip planetos dydžio boileris,
sulaikydamas atsklidusią energiją,
kuri vėliau gali būti išleista trumpalaikiais fenomenais kaip uraganai
arba ilgalaikiais kaip El Ninjo.
Jūrų sluoksnius gali sumaišyti vertikalios apvelingo srovės,
arba horizontalios srovės, kurios yra ypač svarbios pernešant karštą orą
iš tropinių regionų į planetos ašigalius.
Ir žinoma privalome paminėti jūrinę gyvūniją,
mūsų planetoje tai yra didžiausios apimties ekosistema,
tai mikroorganizmai, žuvys ir jūriniai žinduoliai
pavyzdžiui ruoniai, delfinai ir banginiai.
Tačiau visi šie gyviai mums yra beveik nematomi.
Didžiausias iššūkis norint suprasti šiuos vandenyno kintamuosius
yra energija.
Energija, kuri reikalinga jutiklių dislo- kavimui po vandenyno gelmes.
Žinoma, daugybė įvairių idėjų jau buvo išbandyta:
bangomis stimuliuojami įrenginiai
ir pasroviui plaukiantys
ir saulės energija varomi elektriniai įrenginiai;
kiekvienas su savo bėdomis.
Mūsų komandos proveržis atėjo iš labai netikėto šaltinio –
siekiant pasaulio greičio rekordo plaukiant vėjo varoma jachta.
Užtrukome 10 metų tyrinėjimams ir bandymams,
kad sukurtume naujovišką sparno koncepciją,
kuriam kontroliuoti sunaudojame tik 3 vatus energijos,
bet jos užtenka mūsų transporto priemonei judėti po visą pasaulį
su tarsi neribota autonomija.
Pritaikydami šią sparno konstrukciją jūrinei transporto priemonei,
mes pagimdėme jūros drono idėją.
Iš tiesų jie yra didesni nei atrodo.
Maždaug 4,5 m aukščio, 7 m ilgio ir 2 m gylio.
Įsivaizduokite juos kaip paviršiaus palydovus.
Kiekvienas jų turi mokslinio lygmens jutiklių komplektą,
kuriuo matuojami įvairiausi kintamieji
okeanografiniai ir atmosferiniai.
Tiesoginė palydovinė sąsaja, įgalina aukštos kokybės duomenų perdavimą iš jūros
atgal į krantą realiuoju laiku.
Per paskutinius keletą metų mūsų komanda labai stipriai dirbo
atlikdami užduotis atšiauriausiuose mūsų planetos
vandenynų kampeliuose
nuo Arkties iki pat tropinio Ramiojo vandenyno
Mes plaukėme prie pat poliarinių ledynų.
Mes plaukėme į Atlante siaučiančius uraganus.
Mes apsukome aplink Horno Ragą,
ir vingiavome tarp naftos bokštų Meksikos įlankoje,
Tai vienas ištvermingiausių robotų.
Leiskite su jumis pasidalinti naujausias mūsų atradimais
iš Pribilof salų.
Tai nedidelė salų grupė toli šaltoje Beringo jūroje
tarp Jungtinių Valstijų ir Rusijos.
Beringo jūroje gyvena aliaskinė rudagalvė menkė,
tai yra baltamėsė žuvis, bet net jei jos neatpažįstate,
greičiausiai esate jos ragavę, jei kada esate valge žuvų pirštelių ar surimio.
Taip, surimis atrodo kaip krabų mėsa, bet iš tikrųjų tai aliaskinė menkė.
Šių menkių žūklė yra didžiausia šalyje
kalbant apie jos vertę ir dydį –
maždaug 14 milijardų kg šios žuvies yra sugaunama kiekvienais metais.
Taigi per keletą pastarųjų metų flotilė vandenyno dronų
leido laiką Beringo jūroje,
kad galėtume įvertinti aliaskinių rudagalvių menkių populiaciją.
Ši informacija padeda nustatyti teisingas žuvininkystės kvotas,
kurios neleistų žlugti šios žuvies atsargoms,
ir padėtų apsaugoti šią trapią ekosistemą.
Žvejybos plotus dronai žvalgo naudojantis akustika –
sonaru.
Sonaras nusiunčia garso bangą žemyn,
tada sugrįžtantis atspindys (garso bangos atgarsis)
nuo jūros dugno, ar žuvų būrio,
leidžia susidaryti vaizdą apie tai kas vyksta po vandeniu.
Mūsų vandenyno dronai yra labai tinkami šiai pasikartojančiai užduočiai,
todėl jie diena iš dienos analizuoja kiekvieną Beringo jūros kvadratėlį.
Pribilof salose gyvena gana didelė kotikų kolonija.
1950-aisiais toje kolonijoje gyveno apie 2 milijonai individų.
Deja šiandien jų populiacija yra žymiai sumažėjusi.
Kotikų yra likę mažiau nei 50 procentų.
ir jų populiacija toliau sparčiai mažėja.
Kad suprastume kodėl tai vyksta,
mūsų moksliniai partneriai iš Nacionalinės Jūrų Žinduolių Laboratorijos,
prie keleto kotikų motinų kailių
priklijavo GPS etiketes.
Tokia etiketė matuoja vietą ir gylį,
prie jos yra ir maža kamerytė,
kuri pradeda įrašinėti po staigios akseleracijos.
Štai filmas, kurį sukūrė vienas labai meniškas kotikas.
Tai beprecedentis žvilgsnis į povandeninę medžioklę
giliai arktyje,
o šiame kadre kotiko grobis - menkė,
kelios sekundės prieš praryjant.
Dirbti arktyje yra labai sunku, net ir robotams.
Dronai turėjo išgyventi Rugpjūčio pūgą,
pašalinių kišimąsi,
dėmėtojo ruonio jauniklis mėgaujasi pasivažinėjimu.
(Juokas)
Vieno sezono metu, GPS etiketės užfiksavo 200 000 nėrimų,
ir pažiūrėjus iš arčiau
mes galime sekti individualius kotikus, ir jų pasikartojančius nardymus.
Mes palaipsniui aiškinamės kas iš tikrųjų vyksta
ieškant maisto tose vietovėse,
ir tai visai gražus procesas
Sujungiant visą dronų surinktą akustinę medžiagą
galima susidaryti gana gerą bendrą vaizdą.
Palikę salą kotikai plaukioja kairėn ir dešinėn,
matome, kad jie paneria gana negiliai, maždaug į 20 metrų gylį,
ten, kur drono duomenimis, yra daug mažų aliaskinių rudagalvių menkių jauniklių.
turinčių žemą kalorijų kiekį.
Tada kotikai plaukia daug didesnius atstumus, ir pradeda nerti giliau,
kur drono duomenimis, yra daugiau didesnių suaugusių menkių,
kurios yra daug maistingesnės.
Deja, plaukdamos tokį didelį atstumą kotikų motinos išnaudoja
labai daug kalorijų,
todėl joms nebelieka energijos jaunikliams išmaitinti,
kas nulemia populiacijos smukimą.
Naudodamiesi dronais mes taip pat pastebė- jome, kad aplink salą rimtai kyla
vandens temperatūra.
Turbūt tai vienas iš faktorių verčiančių menkių populiacijos judėjimą šiaurėn,
kur temperatūra yra žemesnė.
Mūsų tyrimai tęsiasi,
bet jau dabar aiškėja svarbios detalės
iš paslaptingo
kotikų gyvenimo.
Tačiau truputį apsižvalgius, juk
mes taip pat esame žinduoliai.
Vendenynai kiekvieną žmogų aprūpina 20-čia kilgoramų žuvies per metus.
Mums beeikvojant savo žuvų atsargas, ko žmonės galėtų pasimokyti
iš kotikų istorijos?
Vandenynai mūsų kasdienybę paveikia ir nepaisant žuvies,
globaliai paveikdami klimato sistemas,
kurios lemia visuotinę žemės ūkio produkciją.
Taip pat jie gali suniokoti nuosavybę ir pareikalauti žmonių gyvybių
per uraganus, kaitras, sausras ar potvynius.
Planetos vandenynai yra faktiškai neištirti, ir šiandien
mes vis dar žinome daugiau apie kitas planetas nei apie savąją.
Padalinus mūsų neaprėpiamus vandenynys, į 6 laipsnių kvadratus
kiekvienas iš jų maždaug 600 kilometrų ilgio,
gautume maždaug tūkstantį tokių kvadratėlių.
Taigi po truputį, bendradarbiaudami su partneriais
mes dislokuojame jūros dronus į kiekvieną iš tų kvadratėlių,
tikėdamiesi, kad aprėpę visą planetą
mes įžvelgsime svarbias planetos lygio sistemas,
kurios veikia visą žmoniją.
Mes jau ilgą laiką naudojamės robotais tyrinėdami tolimus pasaulius
mūsų saulės sistemoje.
Atėjo laikas išmatuoti ir įvertinti savo planetą,
nes mes negalime sutaisyti, ko negalime pamatuoti;
ir negalime pasiruošti tam, apie ką nežinome.
Ačiū jums.
(Plojimai)