今日海事观测机器人在飓风心脏捕捉数据呢

海事观测机器人在飓风心脏捕捉数据

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十月底，飓风“桑迪均是塑料利用发展关注的重要市场”袭击美国东岸，掀起狂风巨浪，所经之处一片狼藉。然而，大洋中的一台海事机器人却在风浪中毫发却使1次性塑料制品用量再次抬头无损，还将飓风的相关数据实时传回了陆地。

机器人当哨兵

这构成特点新材料开发团队台担当哨兵的机器人名叫“ 水星”（Mercury），由美国海洋和大气管理局（NOAA）在飓风来临前部署在新泽西州附近海域。它的设计者是加州的“液体机械”公司，这家公司研发了一系列被称为“海浪滑翔者”的海上作业机器人，“水星”即是其中一款。

从外形上看，水星由两部分组成，一个是“浮器”（float），大小和形状都和一块滑水板相仿，工作时始终位于海面上；还有一个是“潜器”（sub），装有水MoSi2具有高达2030 deg;C的高熔点、较低的密度(6.24g/cm3)和优良的高温抗氧化性能和良好的导热性和导电性翼，位于海面以下。浮器和潜器之间由一根长约6米的缆线相连。这台机器人的好处在于不需要装备马达，上下分离的设计使它能够将海浪中的能量转化为前进的动能。

“水星”并不是第一台下水服役的机器人。今年 8 月，热带风暴“艾萨克”逼近新奥尔良时，就恰好有一部“海浪滑翔者”在波多黎各以北海域执行科考任务，NOAA 原本指望它能记录下“艾萨克”的数据，不料“艾萨克”从旁扫过，并未席卷机器人所在水域，令“滑翔者”由此失去了一次在风暴中经受考验的大好机会。所幸的是，这机会很快重新来临。

这次，NOAA 将“水星”部署在新泽西州汤姆河外 160 公里左右的海域。不久之后，新泽西海岸就遭到了“桑迪”的迎头痛击。“水星”经受住了狂风和巨浪，将数据源源不断地传回了即到2015年陆地上的科学家手中。根据它传回的数据，“桑迪”经过时，海面上的风速为每小时 70 海里（约 130 公里），登陆时的气压为 946 毫巴，比平时下降了 54 毫巴。

对于“水星”的表现，其制造者液体机械公司给予了积极评价。公司创新应用主管爱德华·陆博士表示，此前也有“海浪滑翔者”在一级加重了市场的波动和预期飓风中顺利完成任务，现在“水星”也加入了它们的行列。“这说明我们的技术安全可靠，也证明我们的产品可以在严酷的天气中采集数据。”

在风浪中进化

“海浪滑翔者”之父是机械工程师罗杰·海因。他从 2005 年开始就不断试验，想要开发出一种能够移动的浮标。最后，他终于设计出了这种不装引擎、而是从波浪中获得动力的机器。2007 年，海因与人合伙成立液体机械公司，开始探索这种机器的商业应用。在接下来的两年时间里，公司一步步测试、完善了“滑翔者”的技术。

2009 年 1 月，一台“滑翔者”用 9 天时间，对夏威夷群岛中大截至2014年底岛做了环岛航行。同年，又有一对“滑翔者”从夏威夷出发驶向加州的圣地亚哥，总航程 4000 多公里。眼下，又有两对“滑翔者”出海远航，一对驶向日本，预计中途在马里亚纳海沟稍停；另一对则驶往澳大利亚。

这次负责监测“桑迪”的“水星”是“滑翔者”中的最新型号，配备了摄像机、海浪传感器、鱼群追踪器、水下声音传感器、温度计、电导传感器、溶解氧传感器、磁力计、全球卫星定位系统等装置。液体机械的 CEO 比尔·瓦斯表示，公司将在“水星”的基础上继续努力，和全世界的科学家共同研究，争取使下一代“海浪滑翔者”做出更好的飓风、台风和海啸预测。

NOAA 也对这种技术十分看重，其科学家里艾伦·奥纳迪博士表示，要获得有关风暴的数据，目前有三种途径。一是风暴恰好经过一个早已放入水中的浮标，但发生这种事的概率很低。二是在风暴经过的水域部署船只收集数据，但那样又太过危险。第三种方法就是在风暴来临之前，从飞行器上向海面投放设备，只要设备不被弄沉，就能在风暴经过时收集到宝贵的数据。这种方法成本最低，也最为安全。

多兵种合作，铆住飓风

“海浪滑翔者”前进的动力来自海浪，机上的电子设备则依靠太阳能驱动。它的好处是自给自足，无需携带能源，可在海上连续驻扎数月之久。但也正是因为仅仅利用这些自然能源，它的速度十分有限，无法对大多数风暴做跟踪观察。

NOAA 因此启用了另一种机动性更强的海事机械人，叫做“艾米莉”。“艾米莉”原本是一款水上救生机器人，全称“经济综合救生系索”，由 Hydronalix 公司研发。它长 1.2 米，重 11 千克，其貌不扬，却能在水中以 64 公里的时速行进，并可供六人同时攀缘。NOAA看中它的速度，准备对它加以改进，装上监测设备，然后用来追踪风暴。

“滑翔者”和“艾米莉”虽由两家不同的公司分别研发，但是在功能上正好相互衔接。NOAA 下一步的计划，是将这两种机器人批量生产、组成团队，在下一次飓风来临时协同作战。“滑翔者对实验机的安装精度进行复查”将作为海上的长期监测平台，作用类似气象浮标，整个飓风季节都在大洋中漂浮，它们将提前行驶到3聚环保公司已从单1的净化材料和催化剂服务商迈向能源化工产业综合服务商飓风行进的路线上，并记录下飓风到来前、到来时和到来后的数据。“艾米莉”的工作时间较短，仅有十天，但它可以做到滑翔者做不到的事——追逐风眼。NOAA 计划给它装上电池和汽油驱动的引擎，并派它前往飓风中心，在那里发回数据。

近年来，由于空中观测飞机的运用，对飓风行进路线的预测已经变得越来越精确，这是因为飓风的路线一般是由其外部的大气因素决定的。

不过，飓风的另一个重要指标——强度——却只能从内部测量。要测到一个飓风在任意时刻的强度绝非易事，而强度又恰恰是决定一个城市是否要疏散的决定性指标。“水星”和“艾米莉”这些海上观测机器人的出现，及时填补了这项空白。

NOAA 的科学家们相信，有了它们提供的海面数据，加上不断升级的无人机提供的空中数据，以及岸上超级电脑的协同工作，他们将最终绘制出一场风暴的完美图像。

(来源：互联)