Da qualche parte tra l'Australia e il Sud America, la nave da ricerca NOAA Rainier sta attualmente cercando di mappare oltre 8.000 miglia nautiche quadrate di fondale del Pacifico alla ricerca di minerali critici. Perché niente dice "esploriamo l'oceano" come mandare un paio di sottomarini fluorescenti a quasi 6.000 metri di profondità per saltellare sul fondo come canguri robotici.

I sottomarini, costruiti da Orpheus Ocean (nata dallo spin-off della Woods Hole Oceanographic Institution nel 2024), sono progettati per il substrato molliccio delle profondità marine, brulicante di microbi, vermi, lumache e noduli metallici grandi come uova contenenti rame, cobalto, nichel e manganese. Sai, la roba per cui il tuo smartphone implora.

La filosofia di Orpheus: "profondo a buon mercato". Ogni veicolo costa un paio di centinaia di migliaia di dollari da costruire, contro i soliti 5-10 milioni di dollari. E a differenza della maggior parte dei veicoli oceanici autonomi, possono penetrare nel fondale e prelevare carote di sedimento - e le creature al loro interno. È come un Roomba che però prende campioni di terreno e ha un senso dell'umorismo nero sulla pressione.

Gli ingegneri hanno armeggiato con questi progetti per anni a WHOI, NOAA e NASA. I prototipi dei veicoli erano classificati per immersioni fino a 11.000 metri - la parte più profonda della Fossa delle Marianne. Hanno completato due dispiegamenti commerciali, ma questa spedizione è il loro test più grande: operare su vaste aree per diverse settimane con molteplici strumenti. Usando la Rainier come base, nuoteranno fuori per 10 chilometri alla volta, scattando un'immagine ad alta risoluzione al secondo e prelevando fino a otto campioni fisici dal fondale ciascuno.

Se tutto va bene, questo potrebbe aiutare a stabilire i veicoli come strumento per agenzie governative, scienziati e aziende che sperano di sondare le profondità marine, ancora poco studiate. Attualmente, gli scienziati devono aspettare il tempo limitato su costosi sottomarini di proprietà governativa. "Molte di queste regioni che stiamo rilevando... non sono mai state esplorate in alcun dettaglio", dice il cofondatore di Orpheus Jake Russell. "Qualunque cosa vediamo sarà nuova per la NOAA e nuova per la scienza."

I sottomarini Orpheus sono veicoli autonomi subacquei (AUV) che operano su comandi preprogrammati e decisioni in tempo reale, senza cavo di collegamento alla nave. Ma a differenza dei tradizionali AUV plananti, questi sono corti e tozzi con piccole gambe - migliori per atterraggi morbidi e per aspirare carote di sedimento. Quando atterrano, si sollevano, si spostano di qualche metro e si posano di nuovo in modo saltellante. Pensa a un pogo stick, ma per la scienza.

I loro corpi sono per lo più schiuma sintattica (la stessa roba che ha portato James Cameron nella Fossa delle Marianne nel 2012 - ha donato il materiale avanzato per i primi prototipi Orpheus), con l'elettronica racchiusa in spesse sfere di vetro. Con meno di due metri di lunghezza e meno di 270 kg, Russell dice che sono i veicoli oceanici più piccoli - e meno costosi - capaci di scendere a 6.000 metri. Sono progettati per popolare future flotte di esploratori robotici.

"Ogni volta che fai cose nell'oceano profondo, corri sempre il rischio, quando metti qualcosa fuori bordo [di una nave], che potrebbe non tornare", dice la geobiologa del Caltech Victoria Orphan, che ha lavorato con un veicolo Orpheus in una campagna scientifica nella primavera del 2024 per studiare le infiltrazioni di metano in acque profonde al largo delle isole Aleutine in Alaska. Perdere un veicolo delle flotte esistenti (gestite da NOAA, WHOI e MBARI) può essere disastroso, dato che gli scienziati già competono per il tempo limitato.

Durante quella spedizione, le temperature gelide e la topografia ripida hanno aggiunto sfide, impiegando tutte e tre le settimane perché il sottomarino ottenesse fotografie ad alta risoluzione. Ma Orphan rimane entusiasta: "C'è molta scienza reale e sconosciuta proprio in quell'interfaccia tra il sedimento e la superficie dell'oceano."

Russell immagina di abbinare i veicoli a carichi utili che rilevano infiltrazioni chimiche, pennacchi di sedimento, DNA di forme di vita oceaniche o l'attrazione magnetica di cavi interrati. I veicoli sono "il meglio di entrambi i mondi", dice l'ecologo delle profondità marine Andrew Sweetman della Scottish Association for Marine Science. Vagano su vaste aree come un AUV ma trasportano