人類賴以生存的「藍星」,表面有 70% 的部分是海洋,廣袤的海洋是許多生物的家園,也是調節(jié)地球氣候的重要部分。因此,對于海洋的了解與探索就成了人類長久的課題。
圖片來自:NASA
大多數(shù)海洋學采樣是通過海洋科學家的研究旅行或通過系泊數(shù)據(jù)浮標和較小的自主設備等完成的。然而,較小的自主設備在探索范圍上會受到限制,若是研究旅行,要有船,要有負責航行的船員,還要有負責觀察記錄和分析的海洋科學家以及攜帶的各種儀器設備,成本又太高昂。
圖片來自:Ship Technology
由此可見,目前常用的方案都有不可忽視的局限。為此,英國普利茅斯海洋實驗室便委托 M Subs Ltd 設計并建造一艘遠程自主海洋研究船—— Oceanus。
Oceanus 自主研究船最突出的一點,就在于它是無人駕駛的。建成后,Oceanus 會進行從英國到??颂m群島的跨大西洋采樣航行,還會攜帶一系列監(jiān)測傳感器來收集數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)涉及氣候變化、生物多樣性、漁業(yè)和生物地球化學等領域的研究。
圖片來自:Plymouth Marine Laboratory
為了實現(xiàn)在沒有任何船員的情況下進行旅行并完成工作的目標,Oceanus 將攜帶先進的科學有效載荷,并使用最新的人工智能技術,通過天氣預報和其他海洋數(shù)據(jù)饋送的實時輸入,通過最佳路線導航到目標位置。
此外,這艘啟用人工智能的船將由 GPS 和兩個車載氣象站引導,它還會利用 4G/5G 模塊和兩個衛(wèi)星通信圓頂,將實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)更新傳輸?shù)轿挥谄绽┧箤嶒炇业闹笓]中心。
根據(jù)普利茅斯海洋實驗室公布的計劃,Oceanus 長約 23.5 米(77 英尺),寬約 3.5 m(11.5 英尺),能實現(xiàn)自動扶正,有兩個后置吊艙驅動電機,電機將由電池組供電。
圖片來自:Plymouth Marine Laboratory
雖然仍將采用節(jié)油柴油發(fā)動機,但輔以船上微型能源發(fā)電設備和甲板上的太陽能電池板,加之不需要隨船人員和生活設施而減少的重量,與傳統(tǒng)的載人研究船相比,燃料消耗還是會大大降低。
值得一提的是,建造 Oceanus 的想法來自于此前同樣由 M Subs Ltd 打造的 Mayflower Autonomous Ship(MAS,五月花號自主船)。沒有人類的參與,MAS 的航行靠的是人工智能和自動化的力量。
Mayflower Autonomous Ship,圖片來自:IBM
MAS 上的 AI 船長要收集多個來源的數(shù)據(jù),不斷評估船的路線和狀態(tài)以及進行下一步的規(guī)劃;相機和計算機視覺通過掃描來發(fā)現(xiàn)危險;氣象數(shù)據(jù)流尋找潛在的危險風暴;機器學習和自動化軟件確保決策安全且符合法規(guī)……
圖片來自:IBM
Oceanus 這個名字來源于 1620 年在當初那艘五月花號上出生的第一個孩子。雖然何時完成建設以及開始跨大西洋航行的計劃還不明確,但有了自主船進行探索,可以在更廣的范圍內進行更具體和更頻繁的數(shù)據(jù)收集,有助于填補數(shù)據(jù)集的空白,讓人類更了解海洋。