बजट डीप-सी हॉपिंग रोबोट समुद्र तल के रहस्यों (और शायद खनन) को खोल सकते हैं

ऑस्ट्रेलिया और दक्षिण अमेरिका के बीच कहीं, NOAA अनुसंधान पोत रेनियर वर्तमान में प्रशांत समुद्र तल के 8,000 वर्ग समुद्री मील से अधिक का मानचित्रण करने का प्रयास कर रहा है, ताकि महत्वपूर्ण खनिजों की खोज की जा सके। क्योंकि "चलो समुद्र का अन्वेषण करें" कहने का इससे बेहतर तरीका और क्या हो सकता है कि कुछ नीयन पनडुब्बियों को लगभग 6,000 मीटर नीचे भेजा जाए, जो रोबोटिक कंगारुओं की तरह तल पर उछलें।

पनडुब्बियां, जो Orpheus Ocean (2024 में वुड्स होल ओशनोग्राफिक इंस्टीट्यूशन से अलग हुई) द्वारा बनाई गई हैं, गहरे समुद्र के चिपचिपे सब्सट्रेट के लिए डिज़ाइन की गई हैं, जो रोगाणुओं, कीड़ों, घोंघे और अंडे के आकार के धातु के पिंडों से भरा है जिनमें तांबा, कोबाल्ट, निकल और मैंगनीज होता है। आप जानते हैं, वह सामान जिसके लिए आपका स्मार्टफोन चिल्लाता है।

Orpheus का दर्शन: "गहरा और सस्ता।" प्रत्येक वाहन को बनाने में कुछ सौ हज़ार डॉलर खर्च होते हैं, जबकि सामान्य $5 मिलियन से $10 मिलियन के मुकाबले। और अधिकांश स्वायत्त समुद्री वाहनों के विपरीत, ये समुद्र तल में धंस सकते हैं और तलछट के कोर - और उनके भीतर के जीवों को पकड़ सकते हैं। यह एक रूम्बा की तरह है जो मिट्टी के नमूने भी लेता है और दबाव के बारे में एक गहरा हास्यबोध रखता है।

इंजीनियर WHOI, NOAA और NASA में वर्षों से इन डिज़ाइनों के साथ छेड़छाड़ कर रहे हैं। प्रोटोटाइप वाहन 11,000 मीटर - मारियाना ट्रेंच के सबसे गहरे हिस्से - तक गोता लगाने के लिए रेटेड थे। उन्होंने दो वाणिज्यिक तैनाती पूरी की है, लेकिन यह अभियान उनकी सबसे बड़ी परीक्षा है: कई हफ्तों तक कई उपकरणों के साथ बड़ी श्रेणियों पर संचालन। रेनियर को होम बेस के रूप में उपयोग करते हुए, वे एक बार में 10 किलोमीटर तक तैरेंगे, प्रति सेकंड एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि और समुद्र तल से आठ भौतिक नमूने लेंगे।

यदि सब कुछ ठीक रहा, तो यह वाहनों को सरकारी एजेंसियों, वैज्ञानिकों और कंपनियों के लिए एक उपकरण के रूप में स्थापित करने में मदद कर सकता है जो अत्यधिक अध्ययनित गहरे समुद्र की जांच करना चाहते हैं। वर्तमान में, वैज्ञानिकों को महंगी सरकारी स्वामित्व वाली पनडुब्बियों पर सीमित समय के लिए इंतजार करना पड़ता है। "इस क्षेत्र का बहुत सा हिस्सा जिसका हम सर्वेक्षण कर रहे हैं... वास्तव में कभी भी किसी भी विस्तार से खोजा नहीं गया है," Orpheus के सह-संस्थापक जेक रसेल कहते हैं। "हम जो कुछ भी देखेंगे वह NOAA और विज्ञान के लिए नया होगा।"

Orpheus पनडुब्बियां स्वायत्त पानी के नीचे के वाहन (AUV) हैं जो पूर्व-प्रोग्राम किए गए आदेशों और लाइव निर्णय लेने पर काम करती हैं, एक जहाज से अबद्ध। लेकिन पारंपरिक ग्लाइडिंग AUV के विपरीत, ये छोटे और मोटे होते हैं जिनमें छोटे पैर होते हैं - नरम लैंडिंग और तलछट कोर चूसने के लिए बेहतर। जब वे उतरते हैं, तो वे उठते हैं, कुछ फीट आगे बढ़ते हैं, और फिर से उछलने के तरीके से बैठ जाते हैं। पोगो स्टिक के बारे में सोचें, लेकिन विज्ञान के लिए।

उनके शरीर ज्यादातर सिंटैक्टिक फोम (वही सामान जो 2012 में जेम्स कैमरन को मारियाना ट्रेंच तक ले गया था - उन्होंने पहले Orpheus प्रोटोटाइप के लिए बची हुई सामग्री दान की थी) से बने हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक्स मोटे कांच के गोले में बंद हैं। दो मीटर से कम लंबे और 600 पाउंड से कम वजन के, रसेल कहते हैं कि वे सबसे छोटे - और सबसे कम खर्चीले - समुद्री वाहन हैं जो 6,000 मीटर तक उतरने में सक्षम हैं। वे रोबोटिक खोजकर्ताओं के भविष्य के बेड़े को आबाद करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

"जब भी आप गहरे समुद्र में कुछ करते हैं, तो आप हमेशा यह जोखिम उठाते हैं, जब आप [जहाज के] किनारे पर कुछ डालते हैं, कि वह वापस नहीं आ सकता है," कैल्टेक के भू-जीवविज्ञानी विक्टोरिया ऑर्फ़न कहते हैं, जिन्होंने 2024 के वसंत में अलास्का के अलेउतियन द्वीप समूह के पास गहरे समुद्र के मीथेन रिसाव का अध्ययन करने के लिए एक Orpheus वाहन के साथ काम किया। मौजूदा बेड़े (NOAA, WHOI और MBARI द्वारा संचालित) से एक वाहन खोना विनाशकारी हो सकता है, क्योंकि वैज्ञानिक पहले से ही सीमित समय के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं।

उस अभियान के दौरान, ठंडे तापमान और खड़ी स्थलाकृति ने चुनौतियां बढ़ा दीं, जिससे उप को उच्च-रिज़ॉल्यूशन तस्वीरें प्राप्त करने में पूरे तीन सप्ताह लग गए। लेकिन ऑर्फ़न उत्साहित हैं: "तलछट और समुद्र की सतह के बीच उस इंटरफ़ेस पर बहुत सारा वास्तविक, अज्ञात विज्ञान है।"

रसेल वाहनों को पेलोड के साथ जोड़ने की कल्पना करते हैं जो रासायनिक रिसाव, तलछट के प्लम, समुद्री जीवन रूपों से डीएनए, या दबे केबलों के चुंबकीय खिंचाव को महसूस करते हैं। वाहन "दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ" हैं, स्कॉटिश एसोसिएशन फॉर मरीन साइंस के गहरे समुद्र के पारिस्थितिकीविद् एंड्रयू स्वीटमैन कहते हैं। वे एक AUV की तरह बड़े क्षेत्रों में घूमते हैं लेकिन ले जाते हैं