Uzaktan kumandalı laboratuvar denizin 2,5 km altında şekilleniyor

 Oşinografi, jeoloji ve... parçacık fiziği? Yeni bir laboratuvar, hepsini insanlar olmadan yapıyor.

LSPM bağlantı kutusunun konuşlandırılması 1.

1962 yılında Fransa'nın Marsilya açıklarında 10 metre derinlikte dünyanın ilk sualtı araştırma laboratuvarlarından ve insan yaşam alanlarından biri kuruldu. Conshelf 1 projesi, bir hafta boyunca iki erkeği barındıran çelik bir yapıdan oluşuyordu.

Şimdi, 60 yıldan fazla bir süre sonra, bu kez hem denizi hem de gökyüzünü incelemek için Marsilya yakınlarında başka bir su altı laboratuvarı kuruluyor. Conshelf habitatının aksine, Laboratoire Sous-marin Provence Méditerranée (LSPM)'de insanlar bulunmayacak. Toulon sahilinin 40 km açığında 2.450 metre derinlikte bulunan Avrupa'nın ilk uzaktan çalıştırılan su altı laboratuvarıdır.

deniz altında fizik

Şu anda, birkaç enstrümana güç sağlayabilen ve veri alabilen üç bağlantı kutusu LSPM'nin merkezinde yer almaktadır. Her biri 6 metre uzunluğunda ve 2 metre yüksekliğinde olan kutular, 42 kilometre uzunluğundaki elektro-optik kabloyla karadaki elektrik sistemine bağlanıyor. Bu kablonun optik kısmı, bağlantı kutularından veri toplamak için kullanılır.

Bağlantı kutularından ikisi, Kilometre Küp Nötrino Teleskobu'nun (KM3NeT) ORCA bölümüne ayrılmıştır. ORCA, her biri fotoçoğaltıcı tüpler adı verilen 31 dedektör içeren 2.070 küreden oluşan üç boyutlu bir diziden oluşur. Bu küreler, okyanus tabanına sabitlenmiş ve batık şamandıralar tarafından gergin tutulacak 115 hat üzerinde düzenlenecektir. Şu anda 15 hat kuruldu.

KM3NeT nötrino dedektörünün optik algılama modülü.

ORCA'nın ikiz sahası ARCA, Sicilya kıyılarında 3.400 metre derinlikte yer almaktadır. Toplu olarak, ORCA ve ARCA sahaları bir kilometreküpten fazla su kaplar.

"Bu devasa dedektör dizileri, Güney Yarımküre gökyüzünden yayılan nötrinoları algılayabilir. Nadir durumlarda [nötrinolar] su molekülleriyle etkileşime girerler, okyanus uçurumunun karanlığında mavimsi bir ışık parlaması üretirler, ”dedi Marseille Centre de Physique des Particules de araştırma direktörü ve LSPM direktörü Paschal Coyle Ars'a. Teknik. "Bu ışığı tespit etmek, nötrinoların yönlerini ve enerjilerini ölçmemizi sağlıyor."

ses algılama

Üçüncü bağlantı kutusu, okyanus tabanına sabitlenmiş 1 km uzunluğundaki iki endüktif kablodan oluşan Albatross hattı da dahil olmak üzere deniz bilimi çalışmalarına adanmıştır. Bu kablolar, su sıcaklığı ve deniz akıntılarının yanı sıra oksijen ve pH seviyelerini ölçmek için sensörler taşır.

Cannes yakınlarındaki bir yer bilimleri enstitüsü olan Geoazur Laboratuvarı, okyanus tabanındaki tortuya yerleştirilmiş ve sismolojik verilerin gerçek zamanlı olarak alınmasını sağlayan geniş bantlı bir sismograf geliştirdi. Sismografın yanı sıra Geoazur araştırmacıları, 42 km uzunluğundaki ana elektro-optik kablonun optik fiberlerinden birini dev bir sismo-akustik sensör dizisine dönüştürdüler.

2.450 metre derinliğe kurulan LSPM sualtı platformunu sanatçının görüşü.

Bunlar geleneksel sensörler değil, optik fiberin üretimi sırasında camda ortaya çıkan kusurlardır. "Bu kusurlar, tüm optik fiberlerin kafesinde bulunur. Bu, camın ısıtılması ve çekilmesi işlemlerinden kaynaklanmaktadır. Geoazur laboratuvarından Anthony Sladen, bu kusurların bir sonucu olarak ışığın bir kısmının vericiye doğru geri gönderildiğini söyledi. Sismik veya akustik bir dalganın optik fiberi ya gerdiğini ya da büzüştüğünü ve böylece fiberin içindeki ışığın yolunu değiştirdiğini ekledi. Sladen, "Bu değişimi ölçerek hem sismik hem de akustik dalgaları ölçebiliriz" dedi.

Sladen ve ekibi, cam kafesteki kusurları, gerçek zamanlı olarak gemiler ve dalgalar tarafından üretilen depremler ve su altı gürültüsü hakkında veri sağlayabilen 6.000 sanal sensöre dönüştürdü.

Başka bir enstrümantasyon, balinaların ve yunusların seslerini farklı frekanslarda algılayabilen ve kaydedebilen bir dizi hidrofondan oluşur. Veriler, bilim adamlarının bu deniz memelilerinin siteye ne sıklıkta geldiğini ve ses davranışlarını anlamalarına yardımcı olacak.

Gelmek için daha fazla

Yukarıdaki cihazlar çalışır durumdayken, laboratuvarın okyanus tabanına kurulmuş olan diğer cihazlarının bu yaza kadar çalışır durumda olması bekleniyor.

Bunların arasında Akdeniz Oşinografi Enstitüsü tarafından geliştirilen ve tırtıl izleri sayesinde okyanus tabanında hareket edebilen BathyBot adlı robot öne çıkıyor. BathyBot, sıcaklık, oksijen, karbondioksit konsantrasyonları, mevcut hız ve yönün yanı sıra tuzluluk ve parçacık konsantrasyonunu ölçmek için sensörlerle donatılmıştır.

Tank testleri sırasında BathyReef'te BathyBot.

Kıyıdan kontrol edilen ve entegre bir kamera tarafından yönlendirilen robot, ayrıca 2 metre yüksekliğindeki yapay bir resife tırmanabilecek ve okyanus tabanındaki tortudan uzaktaki suyun özelliklerini ölçebilecek.

Aynı zaman diliminde çalışmaya başlaması beklenen diğer araçlar arasında, radyoaktivite seviyelerini izlemek için bir gama ışını spektrometresi ve derin deniz organizmalarının biyolüminesansını ölçmek için tek fotonlu bir stereo kamera yer alıyor.

Coyle'a göre, derin deniz yeterince anlaşılmadığından, "LSPM gibi kurulumlar, birçok farklı olguya ilişkin anlayışımızı geliştirebilir."

"Çalışmak için önemli bir şey, küresel ısınmanın uzun vadeli etkisidir. LSPM gözlemleri, bu derinliklerde bile deniz sıcaklığında bir artışa ve oksijen seviyesinde düşüşe işaret ediyor” dedi.

Dhananjay Khadilkar, Paris'te yaşayan bir gazetecidir.