Wed Aug 15 2018

08 15

Robot duikt een jaartje onder

19/08/2017

Door Ad Spijkers

Op 22 augustus zal het onderzoeksschip Polarstern in Tromsø een bijzondere expeditie op de Noordpool beginnen. Na een jaar te zijn gebruikt op de bodem van de Noordelijke IJszee moet de autonome onderwaterrobot Tramper letterlijk boven water komen.


     

De robot is ontwikkeld in het kader van de Helmholtz-alliantie Robex. Het doel van Robex (Robotische Exploration unter Extrembedingungen) is, nieuwe technologieën te ontwikkelen voor het verkennen van moeilijk bereikbare gebieden met extreme omgevingscondities. Het ontwikkelteam heeft de robot op 11 juni 2016 op een expeditie met de Polarstern in de Noordelijke IJszee uitgezet.

Aan de expeditie wordt onder meer deelgenomen door wetenschappers van het Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven. Zij zijn er van overtuigd dat de Tramper zelf boven water zal komen. Voor het geval de wetenschappers de robot niet direct vanaf het schip akoestisch kunnen aansturen en laten bovenkomen, is ook de Kiel 6000 aan boord, een onderwaterrobot van het Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Onderzoek op de zeebodem

Het op afstand bestuurde onderwatervaartuig kan in noodgevallen mechanisch ballast uitwerpen, waarna de Tramper aan het oppervlak komt. Eenmaal aan het oppervlak kan hij via GPF en UKW peilzenders worden gelokaliseerd, waarna de Polarstern naar de betreffende positie kan varen om de Tramper te bergen.

De wetenschappers wachten met spanning op de verwachte schat aan data. Ze zijn zeer benieuwd of de Tramper al zijn voorgeprogrammeerde metingen heeft uitgevoerd. De onderzoekers in de Robex-alliantie hebben er bij de berekening van het stroomverbruik rekening mee gehouden, dat de onderwaterrobot een jaar lang zonder enig contact in zo'n 2500 m diep water aan temperaturen van ongeveer -0,8°C is blootgesteld. Aangezien nog niemand zich heeft gewaagd aan een dergelijke inzet in de Noordelijke IJszee, is de kans aanwezig dat niet alles is verlopen als van te voren berekend.

Zuurstofmeting

De wetenschappelijke opdracht van de Tramper is de continue meting van het zuurstofverbruik op de zeebodem. Elke maandag rijdt hij daarvoor 15 m over de zeebodem, om een ongerept gebied te bereiken. Een beeldherkenningscamera test daar het oppervlak. Mochten er stenen of andere objecten te vinden zijn, dan rijdt de Tramper nog een meter verder.

Vervolgens wordt een hoge resolutie foto van de meetplek gemaakt voordat de eigenlijke meting begint. Daarbij worden sensoren in stapjes van 0,1 mm in het sediment gedrukt om de zuurstofverdeling in de bovenste 10 cm van de zeebodem te meten. Daarna gaat de robot een week in de ruststand, opdat de energie voldoende is voor de meetcyclus van mee dan 52 weken.

De overkoepelende vraag bij de zuurstofmetingen is, hoe de koolstofkringloop in zee precies functioneert, de organismen op de zeebodem van voedsel worden voorzien en welke veranderingen in het kader van de klimaatomslag optreden. De wetenschappers willen de data uitlezen, de Tramper voorzien van nieuwe sensoren en batterijen en hem nog een jaar in het lange termijn observatorium van het AWI inzetten.