这部由三个轴六个实心塑料轮、上方的矩形平台、有机玻璃管、电缆和各种传感器组成的探测车,来自于德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel))技术与物流中心,名叫PANTA RHEI。其外观与火星探测车的外观造型极为相似,但研发意义旨在探索深海探测,而非外部行星。2021年4月,在Eckernförde和Strander海湾完成了新型探测车的首次海上试验,它计划被安装在水深达6000米深海中。
新型深海探测器的名称起源于希腊语,意思是“一切都在不断变化”。这代表自然条件在不断变化的事实,正是科学家研发PANTA RHEI的主要原因。PANTA RHEI的工作任务是在海床上的不同位置以及同一位置的不同时间进行长期的深海监测,这是在空间和时间上解决海底溶质通量变化的唯一方法。
研发的最初动力来自REEBUS研究项目,REEBUS项目涉及大西洋热带东北海洋涡流研究。涡流直径达120公里,能将富含营养的海水从毛里塔尼亚海岸向西输送到大洋中。在此过程中,大量营养物质的增加导致浮游生物的产量增大。这些浮游生物部分会下沉到深海,为原本缺乏营养的深海提供了重要的有机碳来源。但研究表明有机碳在海床上的沉积位置取决于包括地形在内的多种因素,并且很难被预测。为了研究生产性涡流途径提供的有机碳对深海底栖生态系统的影响,比较理想的研究方法是可以在海床上安装可以停留数月的移动式测量平台。因此,PANTA RHEI专为可长达一年的监测任务而设计。在海底,PANTA RHEI移动缓慢,并反复记录测量室中沉积物的氧气消耗量,由此推导出有机碳的降解率。PANTA RHEI长时间在两个测量室中的不同位置重复进行测量,因此记录了海床中碳循环的时空变化。除其他外,PANTA RHEI还促进了跟踪海底生态系统与海面过程的耦合研究。
Gabriel Nolte和他的同事MatthiasTürk补充解释到,为了满足长期监测任务的高要求,简单、可靠和坚固是漫游车设计的重点。PANTA RHEI漫游车重1.2吨,尺寸接近小型车,为孵化室、记录氧气、电导率、流量和物理参数的传感器,摄像头,照明设备,控制单元和电源提供了足够的空间。同时,水下调制解调器可以与研究船进行定位和实时数据交换。
该开发项目由REEBUS项目、Helmholtz环境观测计划MOSES以及Helmholtz的未来项目ARCHES资助。项目旨在开发机器人系统的自治网络系统。将来,在ARCHES的框架内以及在石勒苏益格-荷尔斯泰因州的人工智能战略倡议中申请的项目中,将添加独立的对象识别功能。这将使探测车能够自动找到海底的特定结构。因此,深海探测车很好地补充了GEOMAR在海底记录生物地球化学过程研究。(熊萍 编译)