science >> Wetenschap >  >> Natuur

AWI's onderwaterrobot Tramper succesvol hersteld

AWI onderwaterrobot wordt aan boord van RV Polarstern gehesen. Krediet:Alfred Wegener Instituut

Op 27 augustus 2017, diepzeeonderzoekers van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) heeft de onderwaterrobot Tramper gevonden, die bijna 60 weken lang metingen had verricht op een diepte van 2435 meter - de eerste langetermijnmissie met een crawler onder het Arctische zee-ijs. Gedurende de eerste 24 weken de robot nam biogeochemische metingen op verschillende locaties, precies zoals het bedoeld was. Helaas, vanwege een gebroken loopvlak, Tramper kwam vast te zitten op dezelfde plek in januari, hoewel het het zuurstofgehalte in het sediment bleef registreren.

Het was een spannend weekend aan boord van de onderzoeksijsbreker Polarstern:de diepzee- en ruimtevaartonderzoekers van de Helmholtz Alliance ROBEX kwamen de Fram Strait binnen op een bijna directe koers vanuit de Noorse haven van Tromsø. Op vrijdag, Op 25 augustus lanceerden ze vervolgens het op afstand bestuurbare onderwatervoertuig ROV Kiel 6000, geleverd door het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research in Kiel, op dezelfde locatie waar ze op 11 juli 2016 Tramper hadden ingezet.

"We begonnen door af te dalen naar het startpunt van Tramper, en vond de exacte plaats waar we het lanceerden, " meldt de wetenschappelijk leider van de expeditie, Dr. Frank Wenzhöfer, van aan boord van de Polarstern. Een live-feed van de camera's van de ROV werd opgezet in de liercontrolekamer van het schip. "Het ROBEX-team volgde de zoektocht naar Tramper met ingehouden adem vanuit de liercontrolekamer, " herinnert ROBEX-coördinator Martina Wilde zich, wiens achtergrond in ruimtevaartonderzoek ligt. Het expeditieteam kon in realtime meekijken hoe de ROV de sporen van Tramper volgde. "We konden zien waar het was gereden, en dat het nog in goede staat leek te zijn, " zegt AWI-biogeochemicus Wenzhöfer, alvorens toe te voegen:"Terwijl het toen het camerascherm vulde, we waren een beetje verbaasd waarom het haaks op zijn pad stond." Het antwoord:een van zijn rupsbanden was afgebroken, waardoor Tramper de tweede helft van zijn missietijd in cirkels ronddraaide.

Wetenschappers en ingenieurs bekijken de Tramper voor het eerst na zijn herstel. Krediet:Alfred Wegener Instituut

Toen Tramper eenmaal was gevonden, de onderzoekers en ingenieurs moesten een beetje geduld hebben voordat het naar de oppervlakte kon worden gebracht. De robot kan alleen worden opgehaald met behulp van een opblaasbare boot - maar, gezien de harde wind (vijf tot zes op de schaal van Beaufort) en golven van twee meter, dit was pas twee dagen na het eerste contact haalbaar. Toen de zeeën eenmaal waren gekalmeerd, het herstel kon eindelijk beginnen. De onderzoekers stuurden een signaal naar Tramper, die zijn ballast zoals gepland losliet en naar de oppervlakte begon te stijgen, twee uur nodig om de 2435 meter te beklimmen. Het expeditieteam heeft het vervolgens met een opblaasboot opgehaald en met een kraan aan dek gehesen.

Een beoordeling van de gegevens en een nadere visuele inspectie bevestigden dat de meet- en registratiesystemen (camera en sensoren) perfect hadden gewerkt. "Alle geprogrammeerde cycli (slaap - rijden - sedimentcontrole - foto - meten - foto) werkten zoals ze bedoeld waren - helaas, voor de tweede helft van de missie, slechts op één plek keer op keer, " legt Wenzhöfer uit. Vanwege het gebroken loopvlak, wekenlang groef Tramper zich steeds dieper in de zeebodem. Als resultaat, de robot legde een totale afstand van ongeveer 360 meter af. "De eerste 24 weken laten enkele opwindende gegevens zien die we nu zorgvuldig gaan analyseren. En dat betekent dat we nu meer weten over variaties in zuurstofverbruik op de Arctische zeebodem gedurende een half jaar (juli tot december), " vat Wenzhöfer samen. Bovendien de ontwerpers van de robot waren verbaasd om te zien hoeveel batterij hij nog had - een aspect waar ze zich enigszins zorgen over hadden gemaakt. Aangezien Tramper slechts de helft van zijn lading heeft verbruikt, het had nog bijna een heel jaar kunnen doorgaan. Batterijprestaties bij 0,8 graden onder nul zijn moeilijk te voorspellen, waardoor dit een welkome verrassing is.

Onnodig te zeggen, het is jammer dat de missie geen gegevens heeft opgeleverd over de variatie in het zuurstofverbruik voor de tweede periode van zes maanden (januari tot augustus):de sensoren bleven opnemen, maar altijd op dezelfde plek waar Tramper verstrikt was geraakt. Het expeditieteam gaat nu proberen het loopvlak van de rups te repareren. Als ze slagen, ze zullen de batterijen en sensoren van de crawler vervangen en opnieuw inzetten, zodat het, zoals gepland, gegevens kan verzamelen voor een volledige cyclus van een jaar.

De volgende hoogtepunten van de expeditie zijn onder meer tests van de GEOMAR onderwatercrawler VIATOR en een onderwaterglider ontwikkeld aan de Universiteit van Bremen's MARUM (Centre for Marine Environmental Sciences) in het kader van de Helmholtz Alliance ROBEX.