Autonomní drony budou již brzy pomáhat se zkoumáním oceánského dna

21.09.2021 - Vilém Koubek

Studium oceánů či údržba infrastruktury, jež se vine po jejich dně, patří mezi zdlouhavé a extrémně nákladné činnosti. V blízké budoucnosti by je však mohly značně urychlit a zlevnit autonomní drony

<p>Udržování podmořských ropovodů s využitím lidské síly stojí víc než dva miliony korun za jediný den. V blízké budoucnosti by je však mohly značně urychlit a zlevnit autonomní drony.</p>

Udržování podmořských ropovodů s využitím lidské síly stojí víc než dva miliony korun za jediný den. V blízké budoucnosti by je však mohly značně urychlit a zlevnit autonomní drony.


Reklama

Světový oceán pokrývá s rozlohou 361 milionů kilometrů čtverečních 71 % povrchu zeměkoule. Temné hlubiny nás ovšem zdaleka nepřitahují tolik jako vesmírné dálavy, a tak zatímco zkoumáme Měsíc či Mars, víc než 80 % podvodního světa si dál střeží svá tajemství. Části, které jsme již dokázali zmapovat, však intenzivně využíváme: Z mořského dna se těží ropa i zemní plyn a spočívají na něm optické kabely, díky nimž jednotlivé světadíly propojuje internet. 

Jenže slaná voda naše technická zařízení extrémně ohrožuje a udržovat tisíce kilometrů potrubí vyžaduje drahé vybavení i dobře placené experty. Co by na souši zvládla skupina svářečů, musí na moři zajistit specializované plavidlo: V cílové oblasti spustí inženýři pod vodu robota ovládaného z paluby a teprve jeho prostřednictvím se může uskutečnit nezbytná oprava či vylepšení. Pokud se navíc ukáže, že stroj na určitou operaci nestačí, musí pod hladinu expert zvládající například podvodní svařování. Technologické společnosti proto hledají způsob, jak podmořskou údržbu zjednodušit i zlevnit. 

Had pro každou práci 

Řešením, které zmíněné požadavky splňuje a zároveň je ekologicky udržitelnější, by se mohl stát robotický „had“ společnosti Eelume: Na délku měří až šest metrů a setrvával by přímo na stanovišti pod hladinou. Jeho předpokládaná pracovní hloubka činí 500 metrů a současný prototyp vydrží ve vodní skrýši i šest měsíců. Na jedno nabití urazí pomocí speciálních motorů až 20 km, klíčovou výhodu však tvoří jeho univerzálnost. Díky modulárnímu designu lze totiž na oba konce připnout některé z široké sady nástrojů z podvodního zásobníku. Před každou akcí se tak had vybaví přesně podle očekávaných potřeb, načež dorazí na místo, provede údržbu a vrátí se do nabíjecí stanice. Jeho skladné tělo se navíc vejde i do stísněných prostor.

Zabudovanými kamerami dovede Eelume snímat okolí, což usnadňuje jeho dálkové ovládání. Údržbářské zásahy by se tak jeho pomocí daly provádět bez nutnosti vyslat podpůrnou loď, a to bezprostředně po zjištění problému. Poslední testy prototypu se zřejmě odehrají ještě letos a první plně operační hadi by se mohli o infrastrukturu na oceánském dně starat od příštího roku. Až 50 by jich přitom mělo brázdit moře do roku 2027.   

Učíme se z fotografií

Zatímco stroje Eelume ostré nasazení teprve čeká, bezpilotní Saildrone křižuje oceány již osm let. Větrem poháněné plavidlo, vybavené řadou měřicích technologií a počítači, napájejí solární panely. Už v prvním roce přitom stanovilo rekord, když vlastními silami a pouze za přispění větru dorazilo z Kalifornie až k Havaji: Cesta dlouhá téměř 4 000 km mu trvala 34 dnů. Od té doby se dron dál vyvíjí a vylepšení doznal nejen jeho pohon. 

Aby mohl stroj na širém oceánu fungovat zcela samostatně a bezpečně, musela vzniknout umělá inteligence, která by jej poháněla. Společnost proto svou třicetičlennou flotilu testovala přímo v akci a po dobu tří let ji nechala brázdit moře. Palubní kamery pořizovaly každých pět sekund snímek okolí a ukládaly jej do interní paměti. Plavidla tak shromáždila desítky milionů fotografií k vyhodnocení a programátoři na nich následně vyznačili vše důležité, od lodí přes ledovce až po živočichy. Z analýzy vzešlo obrovské množství informací pro umělou inteligenci, jež se nyní na jejich základě rozhoduje přímo během plavby – kamerami snímá okolí a v reálném čase koriguje případný kolizní kurz. 

Levně, rychle, šetrně

Jelikož Saildrone představuje plně samostatné a v mezích možností inteligentní plavidlo, patří momentálně mezi nejdůležitější zdroje výzkumných dat získávaných přímo na moři. Flotila přispívá například k oboru batymetrie, jež se zabývá měřením hloubky oceánů. Zatímco běžně je nutné vypravit loď s drahým vybavením a proškoleným týmem, Saildrone obstará potřebné měření sám. Funguje proto nepoměrně levněji a zároveň rychleji, neboť nevyžaduje doplňování paliva ani zásob pro posádku. 

TIP: Norská autonomní ponorka Harald bude mapovat výskyt planktonu

Svými patnácti senzory však zkoumá i změny oceánů v důsledku globálního oteplování. Sleduje například teplotní výměnu mezi hladinou a vzduchem či míru vstřebávání oxidu uhličitého. Měří vlny a dynamiku oceánských proudů, hlídá populace ryb i dalších živočichů, zaznamenává vzdušný tlak a vlhkost, sílu i směr proudění větru. Veškerá data přitom dodává v reálném čase, takže s nimi vědci mohou okamžitě pracovat. Rychlost, šetrnost i menší náklady z něj zkrátka dělají neocenitelného pomocníka při zkoumání mořských hlubin a dálav. I na základě jeho schopností se tak odhaduje, že do roku 2025 dosáhne hodnota trhu s oceánskou robotikou v přepočtu 151 miliard korun. 

Další roboti a ponorky

Hydrone-R: Rok pod vodou
  • výrobce: Saipem

Robot se dvěma univerzálními končetinami a vybavený umělou inteligencí může ve své podvodní stanici setrvat až 12 měsíců, zatímco za prací dokáže uplavat až 10 km. První prototyp pracuje u pobřeží Norska.

Aquanaut: Skryté paže
  • výrobce: Houston Mechatronics 

Prototyp Aquanaut má dva funkční módy: Standardně jde o ponorku, která na jedno nabití urazí až 200 km. Pokud však během mise detekuje nějaký problém, horní část trupu se vysune a odhalí dvě multifukční paže, jimiž mohou údržbáři provést případný servisní zákrok.

Falcon: Pozor na ryby
  • výrobce: Saab Seaeye

Falcon musí zůstat trvale připojený ke kabelu sloužícímu k napájení i k ovládání. Může však klesnout až do hloubky 300 m a navzdory zdánlivé jednoduchosti je technicky zdatný a zároveň bohatě vybavený. Například v Chile hlídá rybí farmy.  

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Oceánský lapač Jenny v akci - během 12týdenní mise se mu podařilo z oceánu odstranit 10 tisíc tun odpadu.

Zajímavosti

Plynný obr 2M0437b se zrodil před pouhými několika miliony let (ilustrativní foto).

Vesmír

Žravost a obrovská pusa vysloužily rohatce brazilské (Ceratophrys cornuta) přiléhavou přezdívku „Pac-Man“ – podle jedné z prvních počítačových her, v níž nenasytný puntík s velkou pusou probíhá bludištěm a polyká vše, co se mu postaví do cesty.

Příroda
Věda

<p>Polární záře oblohu rozsvítí neonovým světlem. V Laponsku je lze pozorovat hlavně v zimě. <em>(foto: Shutterstock)</em></p>

Cestování

Ženský akt ležící na břiše z roku 1917 od Egona Schieleho.

Historie

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907