Succesfuld udsendelse af autonom lander til den dybeste del af det globale hav

Det er et af de mest ekstreme miljøer på Jorden og et, som få forskere nogensinde har været i stand til at nå på grund af et så intenst tryk, at det nemt kan knuse konventionelt oceanografisk udstyr.

Challenger Deep - det dybeste kendte punkt i verdenshavene - har stort set været utilgængeligt for alle undtagen nogle få videnskabelige instrumenter, der kan modstå det enorme pres næsten 11, 000 meter under havet. Nu, en forsker ved Dalhousie University i Halifax, N.S., har sluttet sig til det coterie efter succesfuldt at have indsat en autonom lander fra området i den sydlige spids af Mariana -grøften i det vestlige Stillehav.

David Barclay, en lektor i Institut for Oceanografi og Canada Research Chair, førte et hold om bord på DSSV Pressure Drop, der tabte hans hjemmedyrkede Deep Acoustic Lander – passende navngivet DAL – til bunden af ​​skyttegraven i fredags.

"Prestationen ved at sende noget derned, at få det til at overleve det pres, at få det tilbage til overfladen og genvinde det er en stor teknologisk og teknisk sejr, "Dr. Barclay, vist til venstre, sagde i en e-mail efter at have anløbet havn i Guam efter missionen, som også blev støttet af Calandan Oceanic og Larry Connor Group.

"Demonstrationen af ​​teknologi beviser, at vi nu har en elevator til dybet. Potentialet for at udvikle mere målekapacitet for andre forskere er enormt. Vi kunne foretage målinger af havets kemi, biologi, geologi og fysik på enhver dybde."

En bemærkelsesværdig bedrift

Landeren er et autonomt, frit faldende instrument udviklet ved Dalhousie, der optager fire kanaler med lyd og de omkringliggende vandegenskaber. Dr. Barclay brugte en række af fire hydrofoner til at fange den omgivende lyd i skyttegraven. Arrayen, som vores ører, giver os mulighed for at adskille forskellige lydkilder og bestemme præcis, hvordan de blandes med frekvens og dybde.

En optagelse fanger lyden af ​​DAL-udsættelsen, fra den styrter ned i havet – og opfanger en blanding af skibets snurrende propeller, fjerne bølger, storme, skibe og nedbør - til når det slipper sit anker og stiger til overfladen.

Selv ved 3, 000 meter under, den kan opfange lyden af ​​et bulkskib, der passerer snesevis af kilometer væk. Lyden af ​​glasskår, der brækker af DALs kugle under miljøets enorme pres, kan også høres. Det bliver stille, imidlertid, efter at landeren styrter ned på bunden et af de roligste steder i verdenshavene - hvilket gør det kun til den anden optagelse fra bunden af ​​Challenger Deep.

Det faktum, at holdet klarede det, er bemærkelsesværdigt i sig selv.

Nogle af de største oceanografiske forskningsinstitutioner i verden har mistet mere komplekse og dyre køretøjer på samme sted, som har set en byge af aktivitet i flere lande for at udvikle udstyr til at udforske denne del af verden.

En lighter, mere effektiv lander

I 2014 en lander, som Dr. Barclay byggede, blev knust i Challenger Deep, da han forsøgte at foretage den samme måling, som blev opnået i sidste uge. Siden da, han har arbejdet på at bygge en ny generation af lightere, mere effektive landere, samtidig med at de genererer den nødvendige kapacitet ved Dalhousie til at bygge et sådant køretøj.

"Mit laboratorium har nu den tekniske ekspertise, viden og faciliteter til at udforske de dybeste havgrave. For Oceanografiafdelingen, det betyder, at vi nu med tillid kan sige, at ingen del af havet er uden for rækkevidde!" siger han, tilføjer, at DAL er en kombination af hyldevarer og brugerdefinerede komponenter, der blev bearbejdet, loddet eller kodet i kælderen i Life Science Center.

"Dette repræsenterer en stor personlig videnskabelig, ingeniør- og karrierepræstation. For at bygge landeren, test det og send det halvvejs rundt i verden, har den overlevet 1, 100 atmosfæres tryk og vende tilbage til overfladen for at blive fundet af os efter den 20-timers rundtur er intet mindre end en 9. omgang, to ude, to strejker, walk-off grand slam under den 7. kamp i World Series!

"Det er både et mirakel i forhold til overensstemmelsen mellem mange heldige omstændigheder og et vidnesbyrd om træning og udholdenhed i lyset af mange vejspærringer, inklusive en global pandemi!!!"

De akustiske og oceanografiske data indsamlet på missionen vil give værdifuld indsigt i havvandets grundlæggende egenskaber ved høje tryk, samtidig med at de informerer en dybdeafhængig støjmodel af dybhavet. Det kan kvantificere og kaste lys over den menneskelige påvirkning af lydfeltet under vandet, samtidig med at det hjælper med at designe systemer, der bedre kan skære igennem støjen for at finde lydproducerende objekter i havet, såsom hvaler, skibe og ubåde.