Robot khảo sát đại dương băng

Từ ngày 17 đến 12-11 tới, các nhà nghiên cứu tại ĐH British Columbia, Canada, dự kiến triển khai một robot dưới nước để khảo sát những đại dương đang bị băng bao phủ ở Nam Cực. Nhiệm vụ này hướng tới các vùng biển lâu nay gần như nằm ngoài tầm tiếp cận thông thường, bởi lớp băng dày khiến việc quan sát trực tiếp và thu thập số liệu trở nên đặc biệt khó khăn. Robot được lựa chọn mang tên Gavia, một phương tiện tự hành dưới nước có thể lặn, di chuyển và thực hiện khảo sát theo lộ trình được con người chuẩn bị trước. Mối quan tâm của nhóm nghiên cứu xuất phát từ những thay đổi nhanh chóng đang diễn ra trong môi trường Nam Cực, nơi băng, nước biển và khí hậu liên tục tác động qua lại. Các nhà khoa học dự đoán diện tích băng ở Nam Cực có thể giảm hơn 33% vào năm 2100, đồng thời làm tốc độ sụp đổ của những tảng băng gia tăng. Khi băng suy giảm, những dữ liệu trực tiếp từ vùng biển bên dưới sẽ giúp làm rõ hơn các quá trình đang thúc đẩy biến đổi này. Cho đến nay, con người vẫn khó tiếp cận những đại dương nằm dưới các tảng băng rộng lớn, đặc biệt khi cần khảo sát diện rộng trong điều kiện lạnh giá và nguy hiểm. Nhóm nghiên cứu thuộc ĐH British Columbia đã đưa công nghệ robot vào môi trường này, mở ra cách tiếp cận linh hoạt hơn so với việc chỉ quan sát từ trên bề mặt. Nhờ khả năng tự vận hành dưới nước, robot có thể đi sâu vào khoảng không mà tàu nghiên cứu hoặc thợ lặn rất khó tiếp cận an toàn. PGS Bernard Laval, người đứng đầu nhóm nghiên cứu các phương tiện dưới nước, AUV, thuộc UBC, cho biết rất ít phòng thí nghiệm trên thế giới đủ khả năng điều tra những thay đổi không gian của đại dương bên dưới lớp băng. Nhận định này cho thấy giá trị đặc biệt của chuyến khảo sát, bởi dữ liệu thu được không chỉ phản ánh một điểm riêng lẻ mà còn mô tả sự biến đổi trên phạm vi vài kilômét. Những quan sát như vậy có thể bổ sung phần còn thiếu trong bức tranh về môi trường Nam Cực. Robot của nhóm AUV mang tên UBC-Gavia, là một robot di động tự do dưới nước, được thiết kế để thực hiện khảo sát hải dương học và lập bản đồ trong những khu vực khó tiếp cận. Phương tiện này có chiều cao 2,5m, rộng 0,5m, kích thước đủ gọn để hoạt động qua lỗ băng rồi di chuyển bên dưới tảng băng. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, robot sẽ quay trở lại đúng khu vực lỗ băng để con người đưa lên và kiểm tra dữ liệu. UBC-Gavia được trang bị cảm biến nhiệt độ, máy đo độ mặn, dụng cụ lập bản đồ, máy ảnh kỹ thuật số cùng thiết bị cảm biến quang học dùng để đo chất lượng nước. Mỗi thiết bị đảm nhận một phần công việc, từ ghi nhận đặc điểm vật lý của nước đến thu hình và mô tả không gian dưới lớp băng. Khi kết hợp các nguồn thông tin này, nhóm nghiên cứu có thể xây dựng bức tranh chi tiết hơn về điều kiện đại dương mà mắt thường không thể quan sát. Andrew Hamilton và Alexander Forrest, hai nghiên cứu sinh thuộc phòng thí nghiệm của PGS Laval, sẽ trực tiếp vận hành AUV trong các nhiệm vụ khảo sát được lên kế hoạch. Họ đã xác định đường bay, độ sâu hoạt động, đồng thời lựa chọn những bộ cảm biến cần kích hoạt trong từng lần robot lặn xuống. Các hướng dẫn sau đó được cài đặt vào AUV, để robot tự thực hiện hành trình, thu thập dữ liệu và trở về khi nhiệm vụ kết thúc. Dữ liệu thu được bên dưới tảng băng sẽ giúp con người hiểu rõ hơn cách băng tương tác với đại dương trong một môi trường rất khó nghiên cứu. Những thông tin này cũng cung cấp cơ sở có giá trị cho việc lập mô hình khí hậu, nhất là khi các nhà khoa học cần đánh giá những thay đổi dài hạn tại Nam Cực. Với UBC-Gavia, vùng biển từng bị che khuất bởi băng nay có thể được khảo sát có hệ thống hơn, đem lại thêm bằng chứng cho nghiên cứu khí hậu toàn cầu.