Sciami di robot per mappare il fondo marino

Sciami di robot per mappare il fondo marino

È una verità che sembra assurda ma conosciamo molto meglio la forma della superficie di Marte e della Luna di quanto conosciamo il nostro pianeta.

La ragione di ciò sono gli oceani della Terra: coprono il 71% del globo e sono impenetrabili alle tecniche di mappatura satellitare che utilizziamo così abilmente su quegli altri mondi.

La comunità scientifica si è posta l’ambizioso obiettivo di correggere questa anomalia.

L’obiettivo è di avere il fondo dell’oceano mappato completamente con una “magliatura” di non più di 100 m entro il 2030 .

È un compito enorme quando si considera che la maggior parte delle parti della Terra coperte d’acqua sono conosciute con una risoluzione non migliore di circa un chilometro.

Alcuni importanti cambiamenti tecnologici saranno necessari nei prossimi 10 anni per correggere il quadro. E questa è davvero la ragione d’essere dietro la Shell Ocean Discovery XPRIZE .

È stato offerto un fondo da 7 milioni di dollari per trovare i sistemi e le strategie che porteranno a un cambiamento epocale nella mappatura batimetrica (profondità).

Diciannove team provenienti da 13 paesi diversi stanno attualmente valutando le proprie soluzioni prima di essere invitati a dimostrare le innovazioni il prossimo anno in una grande prova sul campo.

Ciò vedrà le squadre che devono mappare almeno il 50% di una zona di 4 km di profondità, 500 km quadrati di superficie oceanica entro 24 ore. Elementi di soli 5 m devono essere osservabili. Le immagini devono essere acquisite in aggiunta ai dati di profondità.

Team Tao è una joint venture tra Soil Machine Dynamics Ltd (SMD) , che produce grandi veicoli sottomarini e l’Università di Newcastle.

Il Team Tao propone di schierare un esercito di piccoli robot simili a siluri chiamati BEM, o Bathypelagic Excursion Modules.

Dale Wakeham è capogruppo: “Avremo una nave di superficie in grado di pattugliare gli oceani in modo autonomo, su quella nave ci saranno 24 di questi BEM, che funzionano come uno sciame e insieme mapperanno molto rapidamente il fondale marino. In questa fase stiamo sviluppando un sistema in grado di trasportare circa cinque BEMS l’anno prossimo, mentre in futuro, mentre costruiamo il nostro business, speriamo di crescere“.

Quello che state vedendo qui in molti modi rispecchia il grande cambiamento che sta avvenendo ora nel business dei satelliti.

Sempre più spesso, i veicoli spaziali grandi, costosi e progettati su misura del passato vengono sorpassati da sistemi più piccoli che sfruttano l’elettronica miniaturizzata e economica che guida i nostri smartphone.

Quindi mentre il fondo marino oggi è mappato da sistemi di ecoscandaglio grandi ed estremamente costosi, l’XPRIZE mira ad accelerare l’introduzione di ciò che ammonta a “cubetti per l’oceano”.

Team Tao ha progettato su misura il sensore sonar che inserirà su ogni BEM, ma molto altro all’interno del robot è “off the shelf”.

Naturalmente, proprio come non è possibile lanciare i componenti dello smartphone direttamente in orbita senza qualche test, non è quindi possibile rilasciarli in diversi chilometri di acqua e presumere che funzioneranno bene.

Presso l’Università di Newcastle, il Team Tao ha accesso a una camera che simulerà 6,5 km di profondità oceaniche. Ciò ha permesso una rapida build-and-test degli elementi BEM.

A volte, abbiamo solo idee, disegniamo il modello, lo stampiamo, lo passiamo al ragazzo che fa la camera iperbarica e poi un paio d’ore dopo abbiamo la convalida“, ha spiegato Hua-Khee Chan, responsabile tecnico del Team Tao .

La telecamera sul BEM, ad esempio: è un semplice sensore CMOS per il sistema di sicurezza per il quale abbiamo progettato il serbatoio a pressione: il primo è stato verificato ma poi abbiamo ripetuto l’iter fino a quando non abbiamo trovato la soluzione giusta.

I giudici di XPRIZE sono in Tyneside per misurare le prestazioni del Team Tao rispetto a 11 criteri.

Questi vanno dal più semplice “il tuo sistema è a tenuta stagna?” attraverso una dimostrazione di gestione e archiviazione dei dati.

Dale e Hua-Khee mostreranno il design BEM in una grande vasca da addestramento per subacquei e presenteranno scansioni sonar ottenute nel lago Windermere.

Tutti i team vengono valutati allo stesso modo e se vengono sottoposti all’esame verranno invitati al test sul campo.


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