Ορισμένα μοιάζουν με αστακούς, κάποια με θαλάσσια φίδια. Τα περισσότερα ωστόσο έχουν ένα «ταπεινό» και άχαρο παρουσιαστικό, χωρίς σε καμία περίπτωση να υστερούν σε επιδόσεις. Ολο και περισσότερα υποβρύχια ρομπότ ταξιδεύουν σήμερα στα βάθη των θαλασσών και των ωκεανών του πλανήτη, για ποικίλους σκοπούς. Πολλά χρησιμοποιούνται από τον στρατό και τη βιομηχανία, κυρίως την πετρελαϊκή, άλλα προσφέρουν τα φώτα – και τους αισθητήρες – τους στην υπηρεσία της επιστήμης.
H υποβρύχια ρομποτική είναι ένας τομέας της τεχνολογίας που εξελίσσεται αλματωδώς και στον οποίο δίνεται όλο και μεγαλύτερο βάρος. Τα θαλάσσια βάθη αποτελούν μια περιοχή σε μεγάλο βαθμό άγνωστη στην επιστήμη. «Γνωρίζουμε περισσότερα για τη Σελήνη από ό,τι για τους βυθούς των ωκεανών» τονίζουν πολλοί βιολόγοι και ωκεανολόγοι. Τα όλο και ικανότερα υποβρύχια ρομπότ που βγαίνουν από τα εργαστήρια διαφόρων χωρών τα τελευταία χρόνια φιλοδοξούν να συμπληρώσουν αυτό το μεγάλο κενό.
Πέρα όμως από το επιστημονικό και ερευνητικό ενδιαφέρον, αρκετά κράτη, με πρώτες τις Ηνωμένες Πολιτείες, αναπτύσσουν υποβρύχια ρομπότ για στρατιωτικούς σκοπούς αλλά και για την ενίσχυση της αλιείας και την εκμετάλλευση του υποθαλάσσιου ορυκτού πλούτου. Καθώς μάλιστα η Συνθήκη του Οργανισμού Ηνωμένων Εθνών για το Δίκαιο της Θάλασσας προβλέπει από το 1994 ότι μόνο όσοι διαθέτουν την κατάλληλη τεχνογνωσία μπορούν να εκμεταλλευθούν ορυκτά από το υποθαλάσσιο υπέδαφος, ορισμένα κράτη ακολουθούν συγκεκριμένες στρατηγικές με αυτόν τον στόχο.
Τηλεκατευθυνόμενα και ρομποτικά
Οι δύο βασικοί τύποι ρομπότ που χρησιμοποιούνται σήμερα για θαλάσσιες έρευνες είναι γνωστοί διεθνώς με τα αρχικά τους. Τα ROV (Remotely Operated Vehicles) είναι τηλεχειριζόμενα ρομπότ που συνδέονται με το «μητρικό» σκάφος επιφανείας με ένα σύστημα καλωδίων το οποίο μεταφέρει δεδομένα και λειτουργούν ακολουθώντας τις οδηγίες του χειριστή ο οποίος τα κατευθύνει. Εκτός από τα όργανα που διαθέτουν από την αρχική κατασκευή τους (φώτα, βιντεοκάμερες κ.ά.) μπορούν να δεχθούν επιπλέον εξοπλισμό (σόναρ, ειδικό βραχίονα και όργανα για δειγματοληψίες και μετρήσεις, φωτογραφική μηχανή κ.ά.) ανάλογα με τον σκοπό για τον οποίο πρόκειται να χρησιμοποιηθούν.
Αναπτύχθηκαν από το αμερικανικό Πολεμικό Ναυτικό τη δεκαετία του ’60, αλλά η μεγάλη εξέλιξή τους έχει αρχίσει από τη δεκαετία του ’90 και σήμερα χρησιμοποιούνται ευρέως, τόσο στις κατασκευές και επιδιορθώσεις υποβρύχιων αγωγών και άλλων εγκαταστάσεων όσο και για επιστημονικές και άλλες έρευνες και για υποβρύχιες επιχειρήσεις διάσωσης. Ενα ROV του βρετανικού Πολεμικού Ναυτικού είχε χρησιμοποιηθεί πέρυσι για τη διάσωση ρωσικού βαθυσκάφους που είχε παγιδευτεί στον βυθό ανοιχτά της Καμτσάτκα.
H μεγάλη πρόοδος ωστόσο και η μεγάλη βοήθεια για τις επιστημονικές έρευνες ήλθε από τα AUV (Autonomous Underwater Vehicles), τα Αυτόνομα Υποβρύχια Οχήματα. Αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του ’70 από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) και έχουν εξελιχθεί ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, φθάνοντας εκεί όπου δεν μπορεί να φθάσει ο άνθρωπος – ως και τα 6.000 μέτρα βάθος. Χρησιμοποιούνται ήδη για τη λεπτομερέστερη χαρτογράφηση του βυθού, για θαλάσσιες γεωλογικές μελέτες, για τη μελέτη και την πρόγνωση των σεισμών και των τσουνάμι, για τη μελέτη και τη συλλογή δειγμάτων θαλάσσιων οργανισμών και φυτών πολύτιμων για την επιστήμη.
Ρομπότ και στο Αιγαίο
Ενα από τα πλέον εξελιγμένα και επιτυχημένα αυτόνομα οχήματα του είδους, το SeaBED, χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια για έρευνες στο Αιγαίο από το Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ) σε συνεργασία με το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Γουντς Χόουλ των Ηνωμένων Πολιτειών και το MIT. Το περασμένο καλοκαίρι, σε μια κοινή αποστολή με την Εφορεία Εναλίων Αρχαιοτήτων, είχε χαρτογραφήσει με επιτυχία ένα ναυάγιο της ύστερης κλασικής περιόδου στα ανοιχτά της Χίου.
Εφέτος το SeaBED δεν θα χρησιμοποιηθεί στον ελληνικό χώρο για αρχαιολογικές αλλά για υδροθερμικές και ηφαιστειολογικές μελέτες. «Στο πλαίσιο του προγράμματος της συνεργασίας μας με το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Γουντς Χόουλ και το MIT, θα μελετηθούν υποθαλάσσιες θερμοπηγές και ιχνοστοιχεία στη Μήλο και στη Σαντορίνη» δηλώνει ο πρόεδρος του ΕΛΚΕΘΕ κ. Γιώργος Χρόνης. Οπως εξηγεί ο κ. Χρόνης, το SeaBED θα κάνει χαρτογραφήσεις, ενώ το «Θέτις», το επανδρωμένο βαθυσκάφος του ΕΛΚΕΘΕ, εξοπλισμένο με ιδιαίτερα εξελιγμένα όργανα από το αμερικανικό ωκεανογραφικό ινστιτούτο και το MIT, θα πραγματοποιήσει παράλληλες μελέτες.
Ενα από τα βασικά πλεονεκτήματα των AUV, όπως εξηγεί ο κ. Δημήτρης Σακελλαρίου, γεωλόγος του ΕΛΚΕΘΕ και επιστημονικός υπεύθυνος της περυσινής αποστολής που χαρτογράφησε το ναυάγιο της Χίου, είναι η αυτονομία τους. «Το SeaBED είναι ίσως το πιο εξελιγμένο και πιο αξιόπιστο υποβρύχιο όχημα για επιστημονικές έρευνες» λέει. «Επειδή είναι ανεξάρτητο από το πλοίο, είναι πολύ εύκολο στη χρήση του και δεν χρειάζεται ειδικούς χειρισμούς. Προγραμματίζεται και πηγαίνει μόνο του, ενώ το πλοίο μπορεί να κάνει παράλληλα κάποια άλλη έρευνα. Με τα ROV αυτό δεν είναι δυνατόν, το πλοίο πρέπει να τα παρακολουθεί συνεχώς».
Βιομιμητικά είδη: αστακοί και αμοιβάδες
Περίπου 5.000 αυτόνομα υποβρύχια οχήματα Lobster (= αστακός) χρησιμοποιούνται αυτή την εποχή για έρευνες σε ποταμούς και θαλάσσιες ακτές σε όλον τον κόσμο, ενώ σύντομα πρόκειται να αναλάβουν την «επισκόπηση» των παράκτιων περιοχών των Ηνωμένων Πολιτειών. Το «οκτάποδο» ρομπότ θυμίζει αστακό και μιμείται τις κινήσεις του θαλάσσιου αυτού ζώου για να εκτελέσει διάφορες ερευνητικές αποστολές στον βυθό. Εχει μεγάλη ικανότητα ελιγμών και μπορεί να προσαρμόζει τις κινήσεις του ανάλογα με το περιβάλλον και τα εμπόδια που συναντά. Είναι εφοδιασμένο με βιντεοκάμερα και ειδικούς αισθητήρες, έτσι ώστε να μεταφέρει εικόνα και άλλα δεδομένα.
Το Lobster είναι μόνο ένα από τα «βιομιμητικά» μοντέλα – όπως λέγονται τα ρομπότ που μιμούνται τις κινήσεις ζωντανών οργανισμών – που έχει αναπτύξει το Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών του Πανεπιστημίου Northeastern της Μασαχουσέτης των Ηνωμένων Πολιτειών. Στη Σιγκαπούρη, στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Νανιάνγκ, μια ομάδα επιστημόνων έχει αναπτύξει το Amoebot, το ρομπότ-αμοιβάδα, και το RoboGlider, ένα ρομπότ που μιμείται την κίνηση του χαρτιού που πέφτει. Τα βιομιμητικά ρομπότ παρουσιάζουν το πλεονέκτημα ότι επειδή δεν χρησιμοποιούν έλικες – που κάνουν θόρυβο – και επειδή η κίνησή τους είναι απολύτως φυσική, δεν διαταράσσουν το θαλάσσιο περιβάλλον και έχουν τη δυνατότητα να «μελετήσουν» πληρέστερα οικοσυστήματα.
HROV: το όχημα του μέλλοντος
Το HROV είναι ένα υβριδικό υποβρύχιο όχημα το οποίο αναπτύσσεται από το Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Γουντς Χόουλ και οι πρώτες δοκιμές του αναμένεται να αρχίσουν ως τα τέλη του 2006. Θα είναι εξαιρετικά ισχυρό και θα μπορεί να φθάνει περίπου ως τα 11.000 μέτρα βάθος, σε περιοχές ουσιαστικά ανεξερεύνητες ως τώρα για τον άνθρωπο. Θα μπορεί να λειτουργεί στις πολύ έντονες πιέσεις, στις υπερβολικά ψυχρές θερμοκρασίες και στο απόλυτο σκοτάδι της αβύσσου.
Τα αρχικά HROV (Hybrid Remotely Operated Vehicle) σημαίνουν Υβριδικό Τηλεχειριζόμενο Οχημα. Ως υβριδικό, το HROV θα μπορεί να λειτουργεί ως ROV, συνδεόμενο με το σκάφος με ένα πρωτοποριακό λεπτό καλώδιο οπτικών ινών, αλλά και να κινείται ανεξάρτητα, σαν αυτόνομο όχημα. Στόχος του είναι να διευκολύνει τους επιστήμονες στις έρευνές τους προσφέροντάς τους ένα όχημα του τύπου «δύο σε ένα», το οποίο θα φθάνει σε πολύ μεγάλα βάθη και θα μπορεί ταυτοχρόνως να χαρτογραφεί τον βυθό και να συλλέγει δείγματα – εργασίες που παραδοσιακά πραγματοποιούνται από δύο ξεχωριστά οχήματα.
GAVIA: ευέλικτο για πολλές χρήσεις
Το GAVIA της ισλανδικής εταιρείας Hafmynd παρουσιάστηκε το 2005 και από τις αρχές του χρόνου έχει αρχίσει να δοκιμάζεται σε διάφορες αποστολές στις βόρειες θάλασσες. Ελαφρό και μικρό (έχει μήκος περίπου 1,5 μ. και διάμετρο 20 εκατοστών), το ισλανδικό AUV μπορεί να φθάσει ως τα 2.000 μέτρα βάθος και προσφέρει το μεγάλο πλεονέκτημα της ευελιξίας, καθώς μπορεί να εφοδιαστεί με διαφορετικό εξοπλισμό και όργανα για να εκτελέσει διαφόρων τύπων αποστολές.
Τον περασμένο Απρίλιο δοκιμάστηκε επιτυχώς στο λιμάνι του Ρέικιαβικ για τον εντοπισμό ναρκών και εκρηκτικών, ενώ τον προηγούμενο μήνα πρόσφερε την πρώτη πλευρική τομογραφία ενός σπάνιου αμερικανικού βομβαρδιστικού αεροσκάφους Northorp που συνετρίβη στα ανοιχτά του αεροδρομίου της ισλανδικής πρωτεύουσας. Ομάδα βρετανών και ισλανδών επιστημόνων έχει προτείνει τη χρησιμοποίησή του για τη μέτρηση του πάχους των πάγων στον Αρκτικό Κύκλο και για τη μελέτη της ωκεάνιας δομής στη Θάλασσα της Γροιλανδίας στο πλαίσιο μιας αποστολής που έχει προγραμματιστεί για το 2007-2008.
SAUV: ηλιακό και αυτόνομο
Ο συνδυασμός των λέξεων «ηλιακό» και «υποβρύχιο» ακούγεται αδύνατος. Ωστόσο οι ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Ρένσελαρ της Νέας Υόρκης και του Ινστιτούτου Αυτόνομων Υποβρυχίων Συστημάτων των Ηνωμένων Πολιτειών κατόρθωσαν να τον κάνουν να λειτουργήσει, και τον περασμένο Σεπτέμβριο παρουσίασαν το πρώτο αυτόνομο υποβρύχιο όχημα που λειτουργεί με ηλιακή ενέργεια. Το εντυπωσιακό στην εμφάνιση SAUV (Solar-powered Autonomous Underwater Vehicle) κινείται με ταχύτητα ως και 3,2 χλμ. την ώρα και μπορεί να φθάσει σε βάθος ως και 500 μέτρων. Επίσης μπορεί να επικοινωνήσει σε πραγματικό χρόνο με άλλα οχήματα του ίδιου τύπου για να πραγματοποιήσει μια συνολική αξιολόγηση ενός υδάτινου σώματος μετρώντας τις μεταβολές που παρουσιάζει στον χώρο και τον χρόνο.
Το μεγάλο πλεονέκτημά του είναι η χρήση της ηλιακής ενέργειας, που του επιτρέπει να μένει ουσιαστικά μόνιμα στο νερό, αναλαμβάνοντας μακροχρόνιες αποστολές. Τα συμβατικά AUV είναι ηλεκτροκίνητα και για να επαναφορτιστεί η μπαταρία τους πρέπει κάθε τόσο να βγαίνουν έξω από το νερό. Το SAUV ανεβαίνει απλώς στην επιφάνεια της θάλασσας και επαναφορτίζεται με την ηλιακή ακτινοβολία.
