مهناز درویشی
خبرنگار

برملا شدن اسرار قطب
پروژه آیس‌نود ناسا، بر توسعه روبات‌های زیرآب خودمختار متمرکز است؛ روبات‌هایی که می‌توانند به مدت چندین ماه در محیط‌های سخت قطبی فعالیت کنند. این روبات‌ها به طور خاص برای جمع‌آوری داده‌های مربوط به نرخ ذوب سکوهای یخی طراحی شده‌اند و از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند هوش مصنوعی و جریان‌های اقیانوسی برای حرکت و چسبیدن به قسمت زیرین سکوهای یخی استفاده می‌کنند.
این پروژه که از سال 2019 آغاز شده، بتازگی وارد فاز تازه‌ای شده و امیدها برای کشف اسرار قطب شمال و جنوب افزایش یافته است. صفحات یخی قطب شمال و قطب جنوب هر سال میلیاردها تن از جرم خود را از دست می‌دهند و آب ناشی از ذوب آنها، مسئول حدود یک سوم متوسط افزایش سطح دریاها در سراسر سال 1993 تاکنون بوده است.
به همین دلیل هم آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) درحال توسعه روبات‌های خودمختار آیس نود است تا فرآیندهای ذوب در زیر سکوهای یخی قطب جنوب را بررسی کند. این روبات‌ها برای جمع‌آوری داده‌های حیاتی طراحی شده‌اند تا درک ما از سرعت ذوب این سکوهای یخی و پیامدهای آن برای افزایش سطح دریاهای جهان بهبود یابد.

روبات‌هایی با پاهای فنری
روبات‌های آیس‌نود دارای طراحی منحصربه فرد با پاهای فنری هستند که به آنها امکان می‌دهد به سطح زیرین یخ‌های قطور و عظیم قطبی بچسبند. هر روبات آیس‌نود تقریباً 2.4 متر طول و 25 سانتی‌متر قطر دارد و به سیستم‌های سه‌پایه‌ای مجهز است که به آن‌ اجازه می‌دهد به قسمت زیرین یخ متصل شود. این روبات‌ها مجهز به باتری‌های بزرگ هستند و می‌توانند تا چندین ماه زیر آب باقی بمانند. روبات‌های آیس‌نود به جای استفاده از روش‌های سنتی پیش‌رانش، از جریان‌های اقیانوسی برای حرکت استفاده می‌کنند وبه کمک الگوریتم‌های پیشرفته‌ای که این جریان‌ها را مدل‌سازی می‌کنند، هدایت می‌شوند. این طراحی به آنها امکان می‌دهد ازطریق حفره‌های یخی یا از روی کشتی‌های شناور در آب‌های آزاد، به زیر سکوهای یخی منتقل شوند و به مکان‌های مشخص‌شده، برسند. این ویژگی‌ها به دانشمندان این امکان را می‌دهد که داده‌هایی درباره تغییرات نرخ ذوب یخ‌ها در بازه‌های زمانی طولانی و چرخه‌های روزانه و فصلی به دست آورند.

اولین آزمایش موفقیت آمیز
در سال ۲۰۲۴، اولین آزمایش عملیاتی آیس‌نود در دریای بوفورت در شمال آلاسکا انجام شد. این آزمایش، اولین گام مهم به سوی استقرار ناوگانی از این روبات‌ها در زیر سکوهای یخی قطب جنوب بود. این آزمایش موفقیت‌آمیز، اثربخشی و قابلیت‌های این روبات‌ها را در شرایط سخت قطبی به اثبات رساند.داده‌های حاصل از فعالیت روبات‌های آیس‌نود به دانشمندان کمک می‌کند تا نرخ دقیق ذوب سکوهای یخی را محاسبه کرده و پیش‌بینی‌های دقیق‌تری درباره افزایش سطح آب دریاها ارائه دهند. این اطلاعات نقش مهمی در توسعه راهبردهای کاهش اثرات تغییرات اقلیمی و آمادگی جوامع ساحلی برای مقابله با این تهدیدات ایفا می‌کند.
با وجود پیشرفت‌های چشمگیر در توسعه آیس‌نود، چالش‌هایی نظیر تأمین انرژی برای مأموریت‌های طولانی‌مدت، ارتباط مؤثر با روبات‌ها در اعماق آب‌ها و بهبود استحکام طراحی آنها همچنان وجود دارد. با این حال، دانشمندان امیدوارند که با بهره‌گیری از تکنولوژی‌های نوین و آزمایش‌های بیشتر، این چالش‌ها را برطرف کرده و به اهداف علمی پروژه دست یابند. همچنین موفقیت‌های آینده این پروژه می‌تواند نقش کلیدی در کاهش خطرات ناشی از تغییرات اقلیمی داشته باشد.

همکاری آیس‌نود و ماهواره‌ها
اما روبات آیس نود چگونه کار می‌کند؟ روبات آیس نود ازطریق سوراخ حفر شده در یخ قطب جنوب، به داخل دریا انداخته شد. این روبات توانایی شناور شدن دارد و می‌تواند بالاتر از آب یا در اعماق آب حرکت کند و با استفاده از یک نرم‌افزار، ایده آل‌ترین نقطه صفحه یخ را برای جمع‌آوری داده‌ها تعیین می‌کند. البته ممکن است برای تعیین این نقطه، ده‌ها مایل را طی کند.
این روبات پس از یافتن محل دقیق، جریان دریا را به پشت یک حفره می‌برد. این محل دقیقاً جایی است که برای ماهواره‌ها نقطه کور محسوب می‌شود و نمی‌توانند آن را ببینند. حسگرهای این روبات، میزان سرعت گردش آب گرم و شور اقیانوس را برای ذوب شدن یخ اندازه‌گیری می‌کنند. روبات آیس نود، یک سال در این محل می‌ماند و بعد، از آن جدا می‌شود و با استفاده از نرم‌افزاری ویژه، چگونگی رسیدن به مکانی که می‌تواند با ماهواره ارتباط برقرار کند و داده‌ها را به ناسا بازگرداند، پیدا می‌کند.

ناوگان روبات‌های قطبی
گفته می‌شود ناسا امیدوار است در آینده، ناوگانی از روبات‌های IceNode را تحویل دهد و تحقیق در قطب شمال و جنوب و مطالعات زیست محیطی و تغییرات آب و هوایی، بسیار آسان‌تر از امروز شود. پل گلیک، مهندس روباتیک آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) و محقق اصلی آیس نود گفت: این روبات‌ها به عنوان بستری برای آوردن ابزارهای علمی به سخت‌ترین مکان‌های روی زمین محسوب می‌شود.«ایان فنتی»، سرپرست علمی پروژه آیس نود، در بیانیه‌ای توضیح داد: ما سال‌ها درحال بررسی چگونگی غلبه بر این چالش‌های تکنولوژیکی و لجستیکی بودیم. حالا فکر می‌کنیم یک راه مناسب پیدا کرده‌ایم تا درصورت شدت گرفتن سرعت ذوب یخ‌های قطبی، بتوانیم راهکاری برای مراقبت از زمین و ساکنان شهرهای ساحلی پیدا کنیم.