Da Orsina Fiorentini 
I ricercatori dell’Oregon State University guideranno un team di scienziati e ingegneri in un progetto triennale da 1,5 milioni di dollari per sviluppare e testare un gruppo di robot in grado di viaggiare sotto le piattaforme di ghiaccio e raccogliere importanti misurazioni sull’estensione delle piattaforme di ghiaccio e sulle proprietà delle banchise. l’oceano circostante.
Lo sforzo, finanziato dall’Office of Polar Programs della National Science Foundation degli Stati Uniti, è progettato per aiutare a far avanzare l’esplorazione subacquea in ambienti confinati e inaccessibili come le cavità sotto le piattaforme di ghiaccio, ha affermato Jessica Garwood, assistente professore presso l’Oregon State College of Science. Scienze della Terra, dell’Oceano e dell’Atmosfera e ricercatore principale del progetto.
L’aumento della temperatura dell’oceano sta causando il rapido scioglimento delle calotte polari e delle piattaforme di ghiaccio, estensioni galleggianti delle calotte glaciali, contribuendo all’innalzamento globale del livello del mare, ma studiare l’impatto di questo fenomeno rappresenta una grande sfida per i ricercatori con strumenti limitati per l’analisi fisica. Ha affermato che accedere a cavità pericolose, profonde e remote sotto il ghiaccio utilizzando gli strumenti esistenti è difficile.
“Lavorare in acqua sotto il ghiaccio è particolarmente impegnativo perché le comunicazioni sono limitate e non c’è accesso alla superficie per recuperare le attrezzature”, ha affermato Garwood. “Abbiamo bisogno di robot che possano viaggiare in queste aree e anche tornare all’estero”.
L’obiettivo del gruppo di ricerca è quello di sviluppare un sistema utilizzando un grande robot “madre” che trasporterà e schiererà uno sciame di robot passeggeri più piccoli che potranno espandersi ed esplorare le acque sotto le piattaforme di ghiaccio che si sciolgono o altri luoghi difficili da raggiungere. I robot funzioneranno in modo autonomo e saranno programmati con capacità decisionale in base alle condizioni.
Il progetto “proof of concept” prevede la costruzione di un sistema di dispiegamento e recupero per il robot madre e uno sciame di robot passeggeri; sviluppo di dispositivi e protocolli per le comunicazioni e la localizzazione subacquea; e algoritmi di navigazione e decisionali che consentirebbero ai robot di adattare il proprio comportamento e gli sforzi di raccolta dati in base alle condizioni che incontrano.
“Una volta che i robot saranno schierati, saranno da soli lì fuori”, ha detto Garwood, un oceanografo il cui lavoro precedente ha incluso il posizionamento dei robot. “Non saranno in grado di venire in superficie per inviare informazioni, saranno solo in grado di comunicare tra loro.” Robot nell’oceano per indagare su come le correnti oceaniche muovono i piccoli organismi marini. “Quindi i robot potrebbero essere programmati per riconoscere il segnale di acqua dolce proveniente dallo scioglimento dei ghiacciai e tracciarlo, ad esempio”.
Durante il progetto triennale, i ricercatori intendono condurre una serie di test in acqua, incluso un lago ghiacciato in Oregon.
“L’obiettivo immediato è sviluppare questi strumenti e sistemi”, ha affermato Garwood. “L’obiettivo finale è quello di andare sotto le piattaforme di ghiaccio in modo da poter studiare le dinamiche del ghiaccio-oceano e monitorare i cambiamenti nelle condizioni dell’oceano. Un tale sistema potrebbe essere efficace anche in altri ambienti, come nell’oceano costiero, dove squadre di robot residenti potrebbero monitorare le condizioni” degli oceani e adattare i loro comportamenti di campionamento per rispondere a specifici segnali del sottosuolo, come le acque a basso contenuto di ossigeno.
Esistono già sistemi multirobot per ambienti aerei e terrestri, ha affermato Jeff Hollinger, professore associato che dirige l’Automated Decision Making Laboratory presso il College of Engineering dell’Oregon e co-investigatore principale del progetto.
“I sistemi attuali non possono superare le sfide di comunicazione, rilevamento e coordinamento poste dall’ambiente sub-ghiaccio”, ha affermato. “Risolvere questi problemi e implementarli in nuovi ambienti ha un enorme potenziale per insegnarci qualcosa sui ghiacciai e sugli oceani”.
Del gruppo di ricerca fanno parte anche Phil Londrigan della Brigham Young University; Atsuhiro Muto della Temple University; Nicholas Rybkema dell’Istituto oceanografico di Woods Hole; Yu Shi della Purdue University; e Shi Yu della West Virginia University.
Il progetto è il risultato di un workshop Ideas Lab sponsorizzato dalla National Science Foundation che ha riunito scienziati di diverse discipline, tra cui robotica, scienze polari, oceanografia e ingegneria, per elaborare soluzioni innovative per il progresso della scienza subacquea.
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