New Age of Sail kombinerer robotter og sejlbåde

0
140

Greg Nichols

Af Greg Nichols for Robotics | 22. oktober 2021 | Emne: Robotteknologi

 sailboat.jpg

< /p>

Matt Rutherford var blot et par dage inde i sin planlagte uhjælpede, non-stop solo-sejltur rundt i Nord- og Sydamerika, da han indså, at han havde efterladt alle sine ekstra bukser på kajen. Dagene med forberedelse før afsted havde været hektiske, og et par ting blev efterladt. Dette var et problem. Han stod over for 309 dage til søs med lidt menneskelig kontakt, og hans lille 27 fods sejlbåd, som han fik gratis og udrustede selv, var designet til bugtsejlads og ikke det notorisk ubønhørlige vejr og tårnhøje hav på Kap Horn eller den farefulde is af Nordvestpassagen. For at dække over det havde han lige spildt dieselbrændstof ud over sig selv, et resultat af en utæt brændstofblære, og han ville virkelig gerne skifte tøj.

De fleste ville have vendt tilbage. Rutherford, hvis baggrund med blå krave og gruff -præsentation satte ham i modstrid med Instagram -sejlkulturen, der spredte sig blandt en ny generation af søfarende, brokkede sig noget under hans ånde, tjekkede kursen og fortsatte på en rejse, der ville sikre hans plads i rekordbog.

Den tur i 2011, hvor Rutherford fik enorm respekt for polarområder og for den overraskende nytteværdi af små sejlbåde, ville katalysere en mission, der kan virke underlig i en digital verden: At bruge sejlkraft til videnskab og dermed bevise, at sejlbåde , en af ​​de originale teknologier, der hjalp menneskeheden med at udvide sin horisont, er ideelle platforme til næste generations dataindsamling i verdenshavene.

Da jeg tog turen rundt i Amerika, blev havet mit hjem. Jeg besøgte ikke længere havet, jeg boede på havet. Da jeg kom tilbage, ville jeg gøre noget, der giver tilbage, noget der giver mig mulighed for at vokse og udnytte mine evner som sejler. Jeg ville have noget, jeg kunne arbejde på resten af ​​mit liv.

Rutherford, en engangs-narkohandler (han er åben omkring det faktum i interviews), som så sine barndomsvenner blive spærret inde eller dræbt én efter én, før han besluttede, at livet havde andre planer for ham, har ikke en videnskabelig baggrund, men på hans eventyr rundt omkring i Amerika stod han ansigt til ansigt med klimaændringernes frontlinjer. “Ground zero for observationer af klimaændringer er i polarområderne,” siger han. “Det er der, man ser gletsjerne trække sig tilbage og isen smelte.” Kombineret med hyppige påkørsler med affald var det en øjenåbnende oplevelse.

Han konfronterede også en virkelighed, der har hindret videnskabsmænd i generationer: Disse steder er fænomenalt svære at krydse, især via båd. “Du ved, det er ukendt, du ved ikke, hvor klipperne er, og der er sten overalt, kompasserne virker ikke, vejrudsigterne er skrald, der er is, der er tåge, der er isbjørne, der vil æde dig hovedet. Så det er en virkelig unik udfordring.”

Disse faktorer bidrager til den astronomiske pris for at udføre videnskab til søs i fjerntliggende regioner. Den gennemsnitlige pris for et videnskabeligt forskningsfartøj er anslået til $25.000 pr. dag. I det arktiske område kan det prismærke fordobles og nemt nå eller overstige $50.000 pr. dag. Næsten uden undtagelse foretages videnskabelige ekspeditioner på motorfartøjer, og brændstof udgør en væsentlig del af de samlede omkostninger. Det begrænser også den effektive rækkevidde og varighed af ekspeditioner, som skal være i stand til sikkert at vende tilbage til kysten for at tanke op med relativ konsistens. Det begrænser markant den slags dataindsamling, forskere er i stand til at udføre til søs.

I 2013 gik Rutherford sammen med videnskabsmanden Nicole Trenholm for at grundlægge Ocean Research Project, et 501(c)3 dedikeret til videnskabelig udforskning under sejl.

Vi skaber en ny opdagelsesvej ved at kombinere moderne teknologi med ældgammel effektivitet til at skabe forskningsekspeditioner til lavere omkostninger, der giver et effektivt alternativ til det dyrere, store videnskabelige paradigme. ORP's forskningsmål er affødt af tæt samarbejde med forskere med fokus på de vigtigste emner.

Sejlkraft har noget af en renæssance. Et stigende pres for at reducere kulstofemissioner i skibsfarten har ført til fornyet interesse for vindstøttede skibe. Fast-sejl fremdriftsdesign er blevet foreslået til en række store skibsapplikationer. Autonome dataindsamlingsplatforme, herunder undervandsglidedroner og sejldroner, er på vej ind i den moderne naturforskers værktøjskasse. Et problem med disse droner, interessant nok, er, at selvom de er små og nemme at opsende, er det dyrt for videnskabsmænd at montere ekspeditioner til opsendelse og genopretning, begivenheder, der kan være ugers mellemrum.

Ocean Research Project (ORP) er født af samme ånd. Organisationen designer unikke ekspeditioner, der gør det muligt for små kernehold af forskere at indsamle kritisk information fra fjerntliggende, følsomme områder verden over. Under en tidlig ekspedition i 2013 tilbragte Rutherford og Trennholm 70 dage i Atlanten for at undersøge den østlige side af den nordatlantiske skraldeplads, som på det tidspunkt ikke var kortlagt.

“En af grundene til, at det ikke var blevet kortlagt, og hvorfor vi var derude så længe, ​​er, at man skal sejle helt til dybest set Azorerne, før man overhovedet kan starte,” siger Rutherford. Som enhver fritidssejler ved, er den slags langdistanceekspeditioner perfekt egnet til en sejlbåd, der bevæger sig langsomt men billigt og kan opretholde et lille besætning stort set på ubestemt tid med den rigtige slags udstyr og madforsyninger.

Ocean Research Project er afgjort en affære med støvler i overensstemmelse med den livsstil, der har ført Rutherford rundt i verden. Den er finansieret med bevillinger og donationer og har været afhængig af både, der er tigget, lånt eller byttet. Det er ofte små både, der oprindeligt er designet til korte hop i beskyttet farvand. Rutherford og Trenholm fjerner dem og laver dem om til specialbyggede forskningssejlbåde.

I januar 2019 optog Rutherford et afsnit af sin podcast, Single-handed Sailing, som er en stream-of-consciousness-affære, der har en kultfølelse blandt en bestemt slags go-it-alone-sejler, da han begyndte at beskrive sin ideelle båd til ORP -ekspeditioner. Efter showet fik han en e-mail fra en lytter, der kendte til en person med en 65 fods stålsejlbåd, præcis den slags Rutherford havde beskrevet. Båden var et hjemmebygget projekt, og Rutherford var forståeligt nok forsigtig, men da han kom dertil, var han henrykt. Båden havde master installeret og virkede 70% af vejen derhen. ORP har udstyret og genopbygget det lige siden – en besværlig proces finansieret af mund-til-mund-donorer og støtte fra Rutherfords podcast.

“Vi skal have båden i vandet i begyndelsen af ​​april, og så skal vi skal rejse til Grønland sandsynligvis i midten af ​​maj, og vi har omkring en halv million dollars i videnskabeligt udstyr denne gang.”

Det inkluderer en multi-beam sonar til kortlægning af havbunden i overensstemmelse med UN Seabed 2030 Project, samt udstyr til at måle glacialt sediment og resulterende næringsstofopblomstringer i arktiske farvande. ORP vil også være jordfartssatellitter til NASA, udføre mikroplastforskning og foretage en række forskellige vandprøver.

De anslåede daglige omkostninger ved ekspeditionen vil være $ 3000 pr. 24 timer, en lille brøkdel af en traditionel forskning fartøj.

Interessant nok ser Rutherford en blanding af de nyeste og ældste teknologier som en ideel tilgang til dataindsamling. Luft-, vand- og undervandsdroner er f.eks. en perfekt brugssag til hans organisations sejlekspeditioner.

“Fuldstændigt autonome dataindsamlingsrobotter kommer til at spille en stor rolle i fremtiden for havforskning, og de spiller allerede en større og større rolle hvert eneste år. Disse teknologier er ikke massive og er perfekt understøttet på f.eks. en 65-fods båd til en brøkdel af prisen. Og det er virkelig her, du viser den sande evne ved, at sejlbåden er en professionel dataindsamlingsplatform. Det er langsommere på vigtige måder til sonder og kortlægning af havbunden, det er meget mere omkostningseffektivt, og det er integrationen af disse nye teknologier, der virkelig vil tage fart, som tiden går.”

Besøg Ocean Research Projects websted for at få oplysninger om, hvordan du kan støtte organisationens arbejde.

Robotics

Mød Astro, Amazons Jetsons-robot Vil borgerne nogensinde være fortrolige med politidroner? Fem uventet varme industrier for at finde robotjobs. Hvad er kunstig intelligens? Her er alt, hvad du har brug for at vide om kunstig intelligens

Relaterede emner:

Hardware CXO Innovation Kunstig intelligens Greg Nichols

Af Greg Nichols for Robotics | 22. oktober 2021 | Emne: Robotteknologi