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POSTED onMay 27, 2020
以下为译文:
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南极洲偏远地区的脆弱冰川可能导致全球海平面灾难性上升。从世界的这个偏远地区收集数据对于保存数据至关重要。
它被称为"末日冰川":一个快速流动的冰块楔形,倒入智利西南部南极海岸的海洋中。
按照冰川的标准,它的速度很快 - 每年的表面速度超过2公里 - 但它也是快速融化的,这就是它如此令人担忧的原因。地球气候变暖已经确保了斯维特冰川(正式名称)占世界海平面年上升的百分之四。
由于冰川也被冲刷在冰川下方的温水融化,融化得越多,它流动得越快,加剧了问题,并将更多曾经是冰的东西变成了新的海洋。
在最坏的情况下,Thwaites可能会完全崩溃,导致全球海平面上升三到四米。
避免世界末日
许多科学家想知道Thwaites周围发生了什么,这样他们就可以确切地弄清楚它变暖的速度有多快,以及它可能被证明是多么危险。
这就是工程师彼得·金(Peter King)的用武之地。塔斯马尼亚大学澳大利亚海事学院的自主水下航行器(AUV)设施协调员King在过去四年中一直在研究nupiri muka,这是一艘完全自主的船只,旨在深入南极冰层,收集数据,然后返回向研究人员报告其发现。
在塔斯马尼亚海岸附近测试了价值500万美元的AUV,随后于2019年前往南极洲进行了能力演示之旅,King和团队终于准备好派遣nupiri muka与韩国极地研究所KOPRI合作执行任务。
当Create与King交谈时,他正在新西兰的惠灵顿,经过漫长而冰冷的海上航行后,他刚刚回到干燥的陆地。
"AUV团队和AUV以及所有设备都被动员到他们的破冰船上,"他在谈到KOPRI时说。
"我们和他们一起在南方呆了两个月,并有机会在斯维特冰川地区部署我们的AUV。
这段旅程是如此漫长,以至于该团队在南极洲只有六天的时间来部署其AUV。然而,在那里,他们确实做了很多工作。
"我们最终将车辆送入冰层六次,其中最长的是30公里的入侵,"金说。
"因此,在冰下往返60公里,这对我们来说是一个相当大的成就,考虑到去年我们走了不到一公里。
而AUV不得不在几乎完全没有帮助的情况下完成这段旅程。
"对于这项任务,大约90%的车辆是完全自主的,"金说。
"我们没有通信,没有跟踪。因此,大量的准备工作和任务准备都涉及到你如何处理这个问题?然后具有逻辑层,回退和冗余层,以便车辆足够坚固,并且有足够的信心返回。
"我们最终将车辆送入冰层六次,其中最长的一次是30公里的入侵。
彼得·金
他说,该团队能够在前几公里内监控这艘船。但过了一段时间,它与母舰失去了联系,然后团队无所事事,只能等待它回来-并希望它会回来。
"当你离船30公里,船被冰锁住,无法跟踪车辆时,是的,我们一无所有,"金说。
"这是我们车辆的独特之处之一。我们没有任何真正的远程跟踪,我们无法安装信标或类似的东西。因此,这辆车在大部分任务中确实是靠自己完成的。
运行可靠
nupiri muka AUV是作为澳大利亚研究委员会(ARC)特别研究计划的一部分开发的,称为南极门户伙伴关系。
ARC是塔斯马尼亚大学,CSIRO和澳大利亚南极分部之间的合作,将2400万美元项目的目标描述为"提高在涵盖物理,化学,大气,冰冻圈和生物科学的各种项目中进行合作研究的能力"。
除了改善在南极观察陆地、海洋和冰的伙伴关系外,ARC还希望该项目能够带来更好的遥感和测绘能力。
AUV的名字在塔斯马尼亚原住民语言palawa kani中的意思是"海洋之眼"。
nupiri muka能够潜入海平面以下5000米处,是自供电的,并配备了传感器,可以测量从其流经的水的盐度和温度到海冰和海底的形状和组成。
"这辆车本身是由加拿大一家名为国际潜艇工程公司(International Submarine Engineering)的公司设计和制造的,"金说。
"我们和他们一起去交付车辆的原因是,他们与从事此类工作的车辆有着悠久的历史。
这意味着,当King和他的团队想要确保他们可以依靠他们的AUV来捕获其宝贵的数据时,他们可以从一艘已被证明有效的船只开始。
"他们的精神一直是他们不追求闪光灯设计,"他说。
"这真的是关于稳健性和可重复性,这是过去20年,30年来与他们一起发展的东西。
该团队投入了大量工作,以确保在这项任务中可以确保可靠性。
"我们从来没有遇到过重大问题或故障,"金说。
"我们有一些有效载荷的例子并不完全有效,但就车辆无法返回的风险而言,我们非常幸运。我们从来没有真正遇到过任何紧张的情况,我们不认为它会回来。
King说,除了确保自主技术发挥作用外,其他挑战还包括确保无人机的电气和机械稳定性。
在寒冷中
在气候变化研究方面,斯维特冰川可能是南极洲最重要的地方之一,但它也非常难以进入。很少有人去过那里,很难学习。模型可以弄清楚正在发生的事情的某些方面,但它们无法与通过实际冒险在其表面下获得的洞察力进行比较。
"对于我们正在收集的一些数据,这真的是唯一的方法,"金说。
"你有这层厚达数百到数千米的冰层,你对它下面的水一无所知,那么下面的水才是真正关键的组成部分。因此,当你提供一种将传感器实际交付给热点的能力时,这是一项了不起的技术,你可以看到为什么风险肯定值得回报。
它也是世界上一个独特的工作部分。
"你只是眼睛所能看到的白色,以及这些巨大的冰墙,当你真正开始思考你在哪里时,只是纯粹的孤立,"金说。
"这是一个自然而然的地方。而且,你知道,我猜是地球上为数不多的几个地方之一,你在那里,你只是看不到人类或文明的痕迹。这真的只是一个空旷,美丽的风景。
"你有这层厚达数十万米的冰层,你对它下面的水一无所知。
彼得·金
冰的东西
"我们本质上是一个数据传输服务,"King在他的团队中说。
塔斯马尼亚大学澳大利亚海事学院(AMC)的自主水下航行器(AUV)设施协调员领导着一个由他自己和另外两名AMC工程师组成的核心团队。
"我们是全职负责操作车辆,进行设计物流,维护,开发的人,"他说。
在他们最近的南极任务中,来自该研究所的一名科学家加入了他们的行列。
海洋和南极研究(IMAS)和两名瑞典学生。
这项任务是由科学家希望回答的关于南极环境的问题驱动的,但King的团队负责确保数据真正被收集起来。
"车辆具有一定量的固定有效载荷,因此我们提供一组标准数据,"他说。
"我们可以调整一些东西,我们可以插入其他传感器。因此,今年,人们有兴趣将微量金属水采样器放在船上,因此我们在过去一年中努力将其整合在一起。
返回后,AUV数据将提供给更广泛的社区,从塔斯马尼亚大学和IMAS的研究人员开始。
"也是现在,我们与韩国人的合作,"金补充说。
"他们也是更大的国际合作的一部分,该合作正在研究Thwaites冰川和更广泛的规模。因此,我们基本上尽可能多地为我们的国内和国际合作者提供食物。
This article originally appeared as “Underneath the ice ” in the April 2020 edition ofcreatemagazine.
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