日本的深海探测机器人

据日经BP社报道，日本的领海面积位居世界第6位，资源就隐藏在海洋的某个地方。用来寻找资源的是深海探测专用机器人。日本正在为跻身于未来能源大国着手准备。2012年3月，一条消息震惊了海洋研究者。那就是电影导演詹姆斯卡梅隆（JamesCameron）乘坐单人潜水艇，到达了10911米深的马里亚纳海沟最深处。这是人类历史上时隔52年第二次成功抵达该处，可谓大快人心之举。从人数上来看，潜入6000米以上超深海底的人比抵达太空的人还要少。深海之旅需要很高的技术。阻碍人类挑战海洋的是水压，水深每增加10米就增加一个大气压。但是，就无人机器人而言，日本技术已经到达了潜水1万米。与卡梅隆导演潜入同一地点的是日本的无人深海探测器海沟号。海沟号1995年抵达10911米海底。后来，又在全球海域内进行了近300次潜水调查。后续机型将从2013年3月开始投入使用。从发现大和舰到探测海底资源

近年来，世界各国都在积极开发海底资源探测技术。自1994年《联合国海洋法公约》生效之后，各国开始将目光转向本国海域的调查，并发现海洋中蕴藏着多种资源。在深海探测技术方面处于领先地位的国家是美国、法国及日本。近年来，中国也开始积极推进探测。《联合国海洋法公约》规定，沿海国在其专属经济区（EEZ）拥有勘探、开发、养护和管理海中与海底生物资源及非生物资源等与经济性活动相关的排他性权限。海底除了金、银等贵金属之外，还蕴藏着大量稀土、石油及甲烷气等化石燃料。但确保海洋资源并非一朝一夕之事，需要不断进行技术积累。三井造船以1979年开发出无人探测器RTV400为契机，正式涉足深海调查船开发业务。RTV400发现了沉没于东海海底350米处的大和舰，取得了历史性成果。这种名为ROV（有缆自航式无人探测器）的探测机器人通过线缆与海上的母船相连。ROV具有可以提供电力等并长时间潜入水下的优点，但也有海底行动范围较小的缺点。而且，因需要拉着线缆航行，水下的阻力会随着线缆长度的增加而变大，为了获得强大的推进力，往往会导致探测船尺寸变大。为了容纳探测船，还需要增加母船的规模，这在维护管理和成本两方面均存在课题。称得上ROV集大成者的1万米级探测器海沟号同样遇到了这样的尺寸瓶颈。海沟号采用运载器部分和发射器部分合二为一的设计，前者用来在海底航行探测，后者兼作运载器发射台并进行各种声音调查。潜入海底的海沟号利用脱离发射器的运载器，在海底航行。海沟号不仅装有前方障碍物探测声纳、用来保持姿势的传感器、高度测量计、深度测量计，而且设置了高性能视频摄像头及静止图片摄像头等。总重量高达10吨以上。为了耐受1000个大气压的水压，这些设备被放置在胶囊状耐压容器中。在1000个大气压的环境中，每平方厘米需要承受一吨的压力。除了调查船的构造之外，还要求ROV采用可防止线缆内部的输电线等断裂的特殊构造。以前的海底探测船的最大焦点是如何控制水压。但现在基本上已掌握这种技术，海底探测船的技术趋势开始转向小型及自主型等其他方面。随着小型蓄电池的进步及计算机性能的提高，近年来名为AUV（自主航行无人探测器）的无缆型探测器逐步成为主流。最新型探测器为AquaExplorer2000（AE2000）。这种探测器的特点是，乍看上去船体像海豚。其原理是，通过在后部的水翼顶端安装螺旋桨来获得推进力。其特点是重约300kg，长3米，尺寸远远小于ROV。即便如此，AE2000仍然能够在2000米深水中航行。巡航时速约为3海里。配备锂离子充电电池，可航行约16个小时。实际直线航行距离为50km以上，行动范围大幅扩大。航行路线将编好程序的座标上的点和点连接起来，然后再返回母船。在此过程中，利用多种传感器捕捉目标，完成调查和拍摄任务。AUV可对在大范围内探测未知世界发挥威力。因此，发现目标时，可以投放ROV，采集更详细的数据和样本。通过结合使用两种机器人，可使开发日本海洋的可能性大大增加。AE2000原本是为维护检查通信线缆而制造的，但最近其用途扩大至鲸鱼调查等多种领域。2012年10月AE2000实施的海洋调查报告对日本国内外带来了巨大冲击。炫彩长页
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