該機(jī)器人重 90 公斤,可以自由潛水或通過包含光纖通信通道的電纜固定。
世界上最深的洞穴
捷克共和國東部的一個(gè)名為赫拉尼斯的小鎮(zhèn)擁有一個(gè)獨(dú)特的自然奇觀,稱為赫拉尼斯深淵,這是世界上最深的水下洞穴。但是盡管已經(jīng)擁有世界最深的稱號(hào),我們?nèi)匀徊恢浪降子卸嗌睢5粋€(gè)國際研究小組正試圖找出答案。這條溝渠是一種垂直延伸的洞穴,據(jù)信是由土層坍塌形成的,這種結(jié)構(gòu)被稱為天坑,暴露出下方的大量垂直水體。幾次探險(xiǎn)試圖找到更多關(guān)于赫拉尼斯深淵的信息。第一張地圖是根據(jù)潛水員對(duì)深度約 180 米的觀察而制作的。
2014 年,波蘭潛水員 Krzysztof Starnawski 達(dá)到了 217 米,并從該位置發(fā)射了一個(gè)達(dá)到 384 米的探測器。雖然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人力所能及的范圍,但卻看不到洞底的任何蹤跡。
除了科學(xué)任務(wù)外,該機(jī)器人還將能夠探索被淹沒的舊礦山,尋找尚未開發(fā)的資源并阻止新礦山的開采。
洞穴探險(xiǎn)機(jī)器人
因此,最新的努力使用了一個(gè)名為 UX-1Neo 的機(jī)器人,該機(jī)器人由葡萄牙系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)工程、技術(shù)與科學(xué)研究所 (INESC) 的團(tuán)隊(duì)與捷克洞穴學(xué)會(huì)、UNEXMIN GeoRobotics 和大學(xué)合作推出米什科爾茨。
在第一次行動(dòng)中,機(jī)器人到達(dá)了 450 米的深度,但現(xiàn)在對(duì)水的溫度和化學(xué)成分的分析表明,深淵可能超過 1000 米深。UX-1Neo 是一款混合機(jī)器人,可以自主操作或遠(yuǎn)程監(jiān)控。它的導(dǎo)航和傳感器使它能夠準(zhǔn)確地感知環(huán)境并準(zhǔn)確地知道自己的位置,這被證明是探索洞穴的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。
有了這個(gè),除了打破深淵的深度記錄外,UX-1Neo 還首次允許繪制洞穴的詳細(xì)地圖,這在以前是不可能實(shí)現(xiàn)的。
機(jī)器人的傳感器可以構(gòu)建詳細(xì)的洞穴 3D 地圖。
探索被淹沒的洞穴
探索水下洞穴并非易事。首先,它們不是像蓄水池那樣筆直的隧道,而是狹窄的之字形隧道,離地表越遠(yuǎn),光線就越暗。此外,地質(zhì)結(jié)構(gòu)可能不穩(wěn)定甚至坍塌,這對(duì)潛水員和機(jī)器人等都構(gòu)成嚴(yán)重威脅。更不用說黑暗水域隱藏的樹枝、原木和其他碎片,它們可以移動(dòng)并困住探險(xiǎn)者和車輛。
要了解其中的困難,請(qǐng)記住我們已經(jīng)有兩個(gè)太空探測器航海者姐妹,距離地球超過 150 億公里,但我們?nèi)匀粵]有設(shè)法探索 1 公里深的洞穴。
UX-1Neo 擁有一套傳感器和儀器,考慮到它的體積和重量,使其成為世界上技術(shù)最先進(jìn)的水下航行器。它有聲納、六個(gè)攝像頭、結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)、浮動(dòng)系統(tǒng)等等。它還具有一個(gè)高光譜單元,可以收集和處理來自整個(gè)電磁頻譜的信息。
“UX-1Neo 包含六個(gè)結(jié)構(gòu)光系統(tǒng),使我們能夠構(gòu)建我們正在探索的區(qū)域的詳細(xì) 3D 地圖。在我們?cè)诮菘斯埠蛧鴪?zhí)行任務(wù)期間,我們能夠在兩天內(nèi)創(chuàng)建這張地圖,科學(xué)界已經(jīng)做到了這一點(diǎn)研究活動(dòng)的協(xié)調(diào)員阿爾弗雷多·馬丁斯教授說:“我們已經(jīng)嘗試了 50 年。多年。”
研究人員認(rèn)為,他們甚至連赫拉尼斯深淵的一半深度都沒有。
科學(xué)與采礦
機(jī)器人還獲得了足夠的地質(zhì)信息來確定具有經(jīng)濟(jì)利益的礦產(chǎn)資源的存在,否則在被淹沒的洞穴中獲得這些資源將更加困難和危險(xiǎn)。
礦業(yè)興趣的“洞穴”,不是像Hranice Abyss這樣幾乎全世界都受法律保護(hù)的自然洞穴,而是深部礦山經(jīng)過數(shù)十年的勘探被淹沒后形成的,但仍保留著有價(jià)值的礦石的洞穴提取。然而,在像 Hranice 這樣復(fù)雜的鴻溝中進(jìn)行測試是改進(jìn)此類技術(shù)的獨(dú)特環(huán)境。
更重要的是,從科學(xué)的角度來看,水下洞穴坑坑,尤其是像赫拉尼采那樣深的坑坑坑洼洼,是了解我們星球歷史的門戶。它的水域包含有關(guān)地球和生命如何進(jìn)化的信息,通常很少或沒有人類影響。
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