Недалек тот день, когда в море выйдут целые флотилии автономных исследовательских роботов, способных самостоятельно бороздить морские просторы годами, если не десятилетиями. Энергию для работы они будут черпать из череды бесконечных всплытий и погружений.

В плавании Spray ведет себя, как кит — движется глубокими нырками
Расс Дэвис (Russ Davis), один из создателей глайдера, наблюдает за его работой в испытательном бассейне

Подобные аппараты, именуемые автономными исследовательскими глайдерами, активно разрабатывают специалистами Океанографического института Вудс Холл. Главным движителем сигарообразного робота служит небольшой электронасос, перекачивающий обыкновенное моторное масло между двумя емкостями — внутренней (она прячется внутри твердого корпуса аппарата) и внешней (вынесена за пределы корпуса, в район кормы). Когда все масло оказывается во внутренней емкости, давление воды заставляет внешнюю емкость сжаться, в результате чего суммарная плотность аппарата увеличивается за счет уменьшения его объема. Аппарат становится плотнее воды и начинает тонуть. По достижении необходимой глубины процесс повторяется, но с обратным знаком: масло откачивается из внутренней емкости во внешнюю. Плотность аппарата снижается, он приобретает положительную плавучесть и начинает медленно подниматься. И так до бесконечности.

Возможен также вариант с чисто механической системой перекачки рабочей жидкости, не предполагающей использование электромоторов. В этом случае внутри аппарата помещается цилиндр, заполненный специальным вязким гелем. На поверхности, где температура воды выше, гель нагревается, расширяется и сжимает воздух в смежном резервуаре. Этот сжатый воздух и используется для перекачки масла из внешней емкости во внутреннюю и обратно. Этот механизм может быть с успехом использован и для выработки электроэнергии, необходимой для работы бортового компьютера, систем связи, рулевого сервопривода.

Чтобы заставить устройство двигаться в горизонтальной плоскости, достаточно придать сигарообразному телу небольшой крен — например, смещением центра тяжести при перекачивании рабочей жидкости из одного конца аппарата в другой. Пара коротких крыльев поможет более эффективно преобразовать вертикальное движение в горизонтальное. Единственной движущейся частью аппарата окажется небольшой руль, используемый для коррекции курса.

Скорость его движения весьма невелика — не более 1 км/час, — зато он является полностью энергонезависимым устройством, способным бороздить просторы океанов годами. Выныривая на поверхность, глайдер сможет выйти на связь со спутником, передать ему собранные в ходе последнего нырка данные и получить GPS-пеленг, с помощью которого бортовой компьютер определит местонахождение аппарата и проложит дальнейший курс. Такой цикл всплытия-погружения продлится порядка 10 часов.

Принципиальную схему автономных ныряльщиков впервые предложил ученый Дуглас Уэбб (Douglas Webb), причем произошло это еще в 1980-х. Однако первые рабочие прототипы подобных устройств появились лишь несколько лет назад. 11 сентября 2004 года автономный глайдер Spray сумел переплыть Гольфстрим, преодолев дистанцию около 1000 км за 50 дней. Он еще нуждался в небольшом количестве электричества для управления клапаном гидравлической системы, и все же успех проекта был, что называется, налицо. В настоящий момент ученые вплотную подошли к созданию полностью автономных глайдеров. По мнению разработчиков, широкое использование подобных устройств может открыть новую эпоху в океанологии.

Уже сегодня работающие на экстремальных глубинах роботы позволяют сделать удивительно интересные (и красивые) открытия. Читайте: «Шедевр сонара».

По информации The Economist