Die Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) gibt an, dass ihr Unterwasserroboter gerade den ersten automatisierten Unterwasser-Probenahmevorgang abgeschlossen hat. Der Roboter heißt Nereid Under Ice (NEI) und hat die Probe in Griechenland gesammelt. Das WHOI entwickelt Nereid in Zusammenarbeit mit dem NASA-Programm Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR).
NUI ist etwas kleiner als ein Smart Car und wiegt etwa 1800 kg. Hier auf der Erde werden wichtige wissenschaftliche Arbeiten durchgeführt. Bei der Mission im letzten Monat wurde eine Probe vom Kolombo-Vulkan gesammelt, einem aktiven Unterwasservulkan in der Nähe der griechischen Insel Santorin. Ein Teil des Kraterbodens ist ein Feld von hydrothermalen Entlüftungsöffnungen, die mit einer dicken Bakterienmatte bedeckt sind. Die gesammelte NUI-Probe wird zur Untersuchung des mikrobiellen Lebens verwendet.
"Eines unserer Ziele war es, den Joystick herauszuwerfen, und genau das konnten wir tun."
Rich Camilli, Associate Scientist des WHOI, Leiter der Entwicklung von Automatisierungstechnologien
Die Entwicklung von NUI beruht auf den Anforderungen zukünftiger Missionen an einige der Monde in unserem Sonnensystem, wie Europa und Ganymed, die unterirdische Ozeane haben. Um diese Welten zu erkunden, ist ein neuer Robotertyp erforderlich, der autonom unter Wasser arbeiten kann, anstatt an der Oberfläche herumzufahren.
Rich Camilli ist Associate Scientist am WHOI und leitet die Entwicklung der Automatisierungstechnologie im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprogramms Planetary Science and Technology from Analog Research (PSTAR) der NASA. In einer Pressemitteilung sagte Camilli: „Für ein Fahrzeug war es ein großer Schritt nach vorne, eine Probe zu entnehmen, ohne dass ein Pilot fährt. Eines unserer Ziele war es, den Joystick herauszuwerfen, und genau das konnten wir tun. “
Mit dem Aufkommen selbstfahrender Autos gewöhnen wir uns an die Idee automatisierter Fahrzeuge. Aber die Unterwasserumgebung ist viel anders - und viel gefährlicher - als eine asphaltierte Straße. Die Entwicklung einer ausreichend robusten künstlichen Intelligenz für diese Umgebung ist eine Herausforderung. Camilli war Teil eines internationalen Forscherteams, das das Leben in Kolombo studierte, einer rauen, chemisch reichen Umgebung. Camilli war aber auch da, um mehr darüber zu erfahren, wie autonome Roboter Unterwasserumgebungen erkunden können.
Die künstliche Intelligenz von NUI umfasst einen Softwareplaner namens "Spock". Mit Spock kann NUI nicht nur autonom Proben entnehmen, sondern auch die besten Standorte für diese Proben auswählen. Auf einem fernen Mond in einem unterirdischen Ozean wird diese Art von hochentwickelter fortgeschrittener KI notwendig sein.
"Wenn wir diese großartige Vision haben, Roboter an Orte wie Europa und Enceladus zu schicken, müssen sie letztendlich unabhängig und ohne die Hilfe eines Piloten arbeiten."
Gideon Billings, Universität von Michigan
Gideon Billings ist ein Gaststudent der University of Michigan, dessen Forschungsarbeit sich auf automatisierte Technologien konzentriert. Der Abrechnungscode wurde verwendet, um diese erste Probe zu sammeln. Er gab einen einzigen Befehl an den autonomen Manipulator von NUI, und NUI erledigte den Rest. Innerhalb weniger Augenblicke streckte NUI seinen Roboterarm aus und saugte mit seinem Slurp-Schlauch-Sampler etwas Material auf.
Billings geht davon aus, dass jede Mission zur Untersuchung der unterirdischen Ozeane von Monden wie Europa extrem fortschrittliche, spezifische Technologien erfordert, einschließlich hochentwickelter KI. „Wenn wir diese großartige Vision haben, Roboter an Orte wie Europa und Enceladus [die Monde von Jupiter bzw. Saturn] zu schicken, müssen sie letztendlich unabhängig und ohne die Hilfe eines Piloten arbeiten“, sagt er.
Es kann 35 Minuten dauern, bis ein Funksignal Jupiter von der Erde erreicht, sodass eine Hin- und Her-Kommunikation über eine Stunde dauert. Es ist wichtig, dass Explorationsroboter für bestimmte Zeiträume für sich selbst „denken“, Aufgaben erledigen und Gefahren vermeiden können. Um diese Ziele zu erreichen, werden Billings und andere weiter an der KI arbeiten. Ihr Ziel ist es, Roboter zu „trainieren“, um wie Piloten von ROVs (ferngesteuerten Fahrzeugen) mit „Blickverfolgungstechnologie“ zu sehen. Sie möchten auch eine robuste Mensch-Maschine-Schnittstellensprache erstellen, damit Wissenschaftler direkt mit dem Roboterfahrzeug sprechen können, ohne dass ein Pilot Befehle übersetzen muss.
Die Vision ist, dass eine Gruppe von ROVs wie Nereid Under Ice zusammenarbeiten.
"Wir können schließlich sehen, dass es ein Netzwerk von kognitiven Ozeanrobotern gibt, in denen eine gemeinsame Intelligenz eine ganze Flotte umfasst, wobei jedes Fahrzeug kooperativ wie Bienen in einem Bienenstock arbeitet", sagt Camilli. "Es wird weit über den Verlust des Joysticks hinausgehen."
NUI ist seit einigen Jahren in der Entwicklung. Es wurde in der Arktis getestet, wo es unter dem Eis reiste und Daten über die Erwärmungsregion sammelte. NUI konnte weiter unter dem Eis fahren als jedes andere Fahrzeug zuvor.
NUI ist in der Lage, bis zu 40 km seitlich unter Wasser zu fahren, viel weiter als die wenigen hundert Fuß, die für andere ROVs typisch sind. Wenn es über ein dünnes Glasfaserkabel angeschlossen ist, kann es hochauflösendes Video zurück zum Mutterschiff übertragen. Es verfügt über eine vollständige Palette akustischer, chemischer und biologischer Sensoren sowie einen Manipulatorarm mit sieben Funktionen. Es kann bis zu einer Tiefe von 2.000 Metern (6500 Fuß) abtauchen.
Mehr:
- Pressemitteilung: Der WHOI-Unterwasserroboter entnimmt die erste bekannte automatisierte Probe aus dem Ozean
- WHOI: HROVNereid unter Eis
- Space Magazine: Aquatic Rover fährt auf der Unterseite des Eises in der Antarktis
