برای اولین بار، دانشمندان دانشگاه هاوایی در مانوا (UH Mānoa) و موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری (MBARI)، ناوگان کوچکی از ربات های زیرسطحی خودران دوربرد (LRAUV) که قادر به جمع آوری و ذخیره سازی آب شور به صورت خودکار را دارند به ماموریت اعزام خواهند کرد. این ربات های جدید به محققان امکان خواهد داد تا میکروب های اقیانوسی را با جزییاتی بی سابقه دنبال و مطالعه نمایند.
یک ربات زیرسطحی خودران دوربرد حامل یک «پردازنده نمونه محیط زیست» در حال گردش در زیر آب جهت آزمایش های میدانی در هاوایی(اقیانوس آرام).
میکروب های اقیانوسی حداقل 50 درصد اکسیژن اتمسفر اطراف خود را تولید می کنند و در همان حال مقادیر زیادی از کربن دیاکسید را از بین می برند. آن ها همچنین بنیاد زنجیره ی غذایی دریا را تشکیل می دهند، از جمله میکروب هایی که حوزه های ماهی گیری جهانی در اقیانوس ها را پشتیبانی می کنند. ادوارد دهلانگ و دیوید کارل پروفسورهای اقیانوسنگاری در دانشکده ی «علوم و تکنولوژی اقیانوس و زمین (SOEST)» دانشگاه هاوایی در مانوا، برای دهه ها این میکروب ها را مورد مطالعه قرار داده اند. برای این پروژه، آن ها و تیم هایشان با مهندسان موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری همکاری می کنند تا راه های جدیدی برای نمونه گیری تطابق پذیر از خصوصیات مربوط به اقیانوس نگاری از قبیل گرداب های وسط اقیانوس ها را امتحان کنند. این گرداب ها حجم هایی از آب را که به آرامی حرکت میکنند هم می زنند که می تواند اثرات عمده ای بر میکروب های اقیانوسی داشته باشد.
در اواخر فوریه 2018، مهندسان موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری با همکاری دانشمندان دانشگاه هاوایی در مانوا، کار ساخت و آزمایش سه فروند ربات زیرسطحی خودران دوربرد جدید را تمام کردند و هفته گذشته آن ها را برای اولین ماموریت خود به آب های هاوایی فرستادند. این ربات های هوشمند در هنگام حرکت در اقیانوس (آرام)، اطلاعات مربوط به دمای آب، خواص شیمیایی و سبزینه (یک نشانگر جلبک های میکروسکوپی) را جمع آوری کرده و این داده ها را به دانشمندان در ساحل یا در یک کشتی نزدیک به آنان می فرستند. اضافه بر این، ویژگی منحصر به فرد این ربات های زیرسطحی خودران یک «پردازنده نمونه محیط زیست» ادغام شده در آن هاست، یک آزمایشگاه رباتی کوچک که نمونه های آب شور را جمع آوری و نگه داری می کند، بدینوسیله محققان می توانند عکس های فوری از ماده ی ژنتیکی و پروتئین های جانداران تهیه کنند.
موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری حدود 15 سال برروی «پردازنده نمونه محیط زیست» کار کرده است. اولین نمونه های آن تقریبا به اندازه یک بشکه 55 گالنی(هر گالن معادل تقریبا 3.79 لیتر) بود. این جدیدترین پردازنده های نمونه محیط زیست که نسل سوم محسوب می شوند دارای قطری به اندازه 8 تا 10 اینچ می باشند ـــ یک دهم اندازه مدل اولیه ـــ و مخصوص قرار گرفتن درون یک ربات زیرسطحی خودران دوربرد طراحی شده اند.
جیم برچ، مهندس ارشد موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری در پروژه «پردازنده نمونه محیط زیست» گفته «هنگامی که در ابتدا در بینمان از قرار دادن یک پردازنده نمونه محیط زیست در یک ربات زیرسطحی خودران صحبت شد، با خودم فکر کردم که این کار نشدنی است. اما حالا به این فکر می کنم که این قابلیت انقلابی در علم اقیانوسشناسی بپا می کند، چرا که امکان حضور مداوم ما در اقیانوس را فراهم می کند، حضوری که نیاز به قایق ندارد، در همه گونه شرایط آب و هوایی کار می کند و نیز می تواند همگام با حرکت یک حجم آب مشخص در اقیانوس، در معرض آن قرار بگیرد.»
این ربات زیرسطحی خودران دوربرد، با قابلیت بررسی ای که دارد، دانشمندان را قادر به شناسایی، دنبال کردن و نمونه گرفتن از گرداب های وسط اقیانوس می سازد، که این می تواند یک مسیر 100 کیلومتری را شامل شود و برای ماه ها ادامه یابد. وقتی این گرداب ها به صورت پاد ساعت گرد می چرخند، آب را از اعماق به سطح می آورند. این آب اغلب دارای مواد مغذی ای هستند که برای جلبک های میکروسکوپی (فیتوپلانکتونها) حیاتی محسوب می شوند.
این ربات های زیرسطحی خودران دوربرد جدید قادرند بالغ بر 600 مایل را بپیمایند و از چشم ها و گوش های خودشان برای شناسایی وقایع مهم مربوط به اقیانوسنگاری مانند شکوفه کردن فیتوپلانکتونها استفاده کنند. این زیردریایی های هوشمند جدید به طرز فوق العاده ای دسترسی ما برای مطالعه مناطق دوردست را گسترش می دهند، و به ما اجازه می دهند تا نمونه گیری کرده و نیز وقایع و خصوصیات مربوط به اقیانوسنگاری را که می توانیم از طریق تصویربرداری ماهواره ای ببینیم(حتی وقتی که کشتی ها قابل استفاده نباشند) مطالعه نماییم.– توضیحات آقای دهلانگ
یک گروه اعزامی به سفر دریایی، سوار بر کشتی تحقیقاتی «فالکور» متعلق به موسسه اقیانوسی اشمیت (SOI) در 10 مارس برای آزمایش های دریایی ربات های زیرسطحی خودران دوربرد تازه طراحی شده ی موسسه تحقیقات آکواریوم خلیج مانتری، به سمت وسط اقیانوس فرستاده می شوند. در طول این گشت زنی ها، محققان یک گرداب را با استفاده از داده های ماهواره ای مکان یابی خواهند کرد و سپس ربات های خودران مذکور را برای بررسی خصوصیات و جمع آوری نمونه های آب، مستقر خواهند کرد. وقتی که ربات ها به سطح برمی گردند و بازیابی می شوند، محققان دانشگاه هاوایی در مانوا، از فیلتر ها دیانای استخراج می کنند. این اطلاعات امکان بینشی منحصر به فرد از مدت زمان و ثبات گرداب و تاثیر آن بر سیستم های اقیانوسی فراهم می آورد. و نیز مدل های اقیانوسی کنونی را که برای پیش بینی های مربوط به سلامت اقیانوس ها در آینده حیاتیست، بهبود خواهد بخشید.
به گفته کارل «هر چند این ناوگان ربات خودران هرگز نمی تواند جایگزین یک کشتی تحقیقاتی کارآمد شود، این ربات ها دسترسی هایی به دریا و نیز مجموعه ای از داده های بدیع که بسیار مورد نیاز بود را فراهم کرده اند که از راه دیگری هم امکان پذیر نبود.»