«روبات‌‌های هوشمند زیرآبی؛ نگهبانان بی‌صدا اما کارآمد صخره‌های مرجانی استرالیا»

 فاخته- اشاره: «انقلاب زیرآبی: چگونه فناوری خودکار و روبات‌های مستقل، سلامت اقیانوس‌های استرالیا را تضمین می‌کنند»

استرالیا با دارا بودن بزرگ‌ترین صخره مرجانی جهان و منابع بی‌نظیر دریایی، در سال‌های اخیر به عرصه‌ای پیشتاز برای کاربرد فناوری‌های روباتیک و هوشمند در حفاظت محیط زیست دریایی تبدیل شده است. پهپادهای خودران زیرآبی (AUV/ROV) و پهپادهای هوابر که به‌کمک هوش مصنوعی تجهیز شده‌اند، در حال بازتعریف نظارت، تحلیل و اقدام در برابر تهدیدهای زیست‌محیطی‌اند. 
این مقاله نگاهی جامع به پروژه‌های برجسته، امکانات تکنولوژیک و نمونه‌های موفق می‌اندازد که امید است در ادامه با ما همراه باشید.

پایش صخره‌ها با پهپادهای هوایی  تصویربرداری طیف‌سنجی

گروهی از پژوهشگران در مؤسسه QUT به‌سرپرستی "پروفسور فلیپه گونزالز" با استفاده از پهپادهای هوایی مجهز به دوربین‌های hyperspectral، تعریف دقیق سلامت صخره و تحلیل رنگ مرجان‌ها را در مناطق مختلف بزرگ‌ترین صخره استرالیا امکان‌پذیر کرده‌اند  .

این ابزار قادر است داده‌هایی با هزاران باند طیفی را در ساعات کمتر و با دقت کمتر از ماهواره یا تصویر هوایی جمع‌آوری کند و با قدرت مافوق تصور انسان معاصر، تحلیل داده‌ها از هفته‌ها به چند روز کاهش می‌یابد  .

 روبات خودران “Hydrus”؛ بازسازی صحنه‌های نادیده

«Hydrus»، روبات زیرآبی ۷ کیلوگرمی و کم‌هزینه، توسط Advanced Navigation و O2 Marine توسعه یافته تا تصاویر ۴K و نقشه‌برداری دقیق جغرافیایی از صخره‌های جنوبی و کمتر بررسی‌شده فراهم سازد

پروژه‌ای در Hall Bank در جنوب غربی استرالیا با Hydrus نشان داده که حتی در مناطق سردسیر نیز سفیدشدگی مرجان‌ها و فرسایش ساختاری شدید وجود دارد  .
این روبات بدون نیاز به غواص یا کشتی پشتیبان، توانسته هزینه عملیات را تا ۷۵درصد کاهش دهد ! .

تصویربرداری بین‌جزرگاهی در Rowley Shoals

دانشگاه غرب استرالیا و AIMS با پهپادهای هوایی، برای نخستین‌بار مرجان‌های تحت تأثیر جزر و مد را در Rowley Shoals نقشه‌برداری کرده‌اند. این بخش از صخره که در فاصله قابل توجه با سطح قرار دارد، در گذشته مطالعه نشده بود و اکنون نشانه‌هایی از سازگاری حرارتی بالاتر نسبت به بخش‌های زیر آب دارد  .

 مبارزه هوشمند علیه خزه‌های مهاجم و سایر گونه‌های تهدید زا

شرکت Down Deep Drones با استفاده از ROVهای سفارشی، ابزار مکانیکی ریزبرداشتن خزه دریایی مهاجم (Sea urchins) را توسعه داده است.
 این پهپادها با هزینه پایه 6,700 دلار توانسته‌اند به‌صورت هدفمند، اقدامات محیطزیستی مؤثر انجام دهند.

 البته و درکنار آن، سیستم‌هایی برای تزریق عامل کنترل به ستاره‌ماهی Crown‑of‑Thorns نیز در دست ساخت هستند که با قیمت زیر 9,000 دلار طراحی شده‌اند  .

 همکاری‌های سراسری و برنامۀ داوطلبانه

برنامه‌هایی با ترکیب علمی– عمومی مثل Great Reef Census (همکاری گروه Citizens of the Reef) توانسته با استفاده از هوش مصنوعی و مشارکت شهروندان — بیش از ۱۵۰,۰۰۰ عکس — وضعیت مرجان‌ها را نقشه‌برداری کند و دقت تحلیل را به حدود ۹۰درصدبرساند  .

این روش‌های مشارکتی فرصتی برای حس مسئولیت جمعی محیط زیستی و آموزش نسل جدید فراهم کرده‌اند.

 مزیت‌های فناوری رباتیک زیرآبی

کاهش هزینه    Hydrus عملیات را ۷۵٪ ارزان‌تر انجام می‌دهد . 
پوشش گسترده    پهپادها می‌توانند روزانه صدها کیلومتر صخره را پوشش دهند.

افزایش دقت    تصویربرداری hyperspectral و هوش مصنوعی داده‌های با کیفیت بالا فراهم می‌کنند
نظم و تکرار    روبات‌ها بدون خستگی می‌توانند مأموریت‌های دوره‌ای ثابت انجام دهند
ایمنی    کاهش نیاز به غواص و کشتی پشتیبان به‌علت خودگردانی

چشم‌اندازهای پیش‌رو

توسعه چاپ سه‌بُعدی زیستی برای ساخت سازه‌ کربناته در بستر دریا، ترکیب با AUV برای بازسازی مصنوعی صخره‌ها.

توسعه سیستم‌های Edge‑AI درون پهپادها برای تشخیص و اقدام لحظه‌ای پیرامون گونه‌های مهاجم مانند Crown‑of‑Thorns  .

اتصال داده‌ها به نقشه‌های زنده وب برای استفاده توسط نهادهای تصمیم‌گیر و مدیریت فوری بحران.

سخن پایانی
استرالیا با استفاده از ترکیب هوش مصنوعی، روباتیک زیرآبی و مشارکت مردمی، در حال ایجاد یک سیستم حفاظت پویا، کم‌هزینه و بسیار مؤثر برای حفظ منابع ارزشمند دریایی‌اش است. فناوری‌هایی که هزینه‌ی ارائه تصویر باورنکردنی و دقیق از وضعیت اکوسیستم‌های دریایی را کاهش می‌دهند، و امکان واکنش سریع، آموزش عمومی و حفاظت بلندمدت را فراهم می‌آورند./۶۹۴

             علیرضا کیهان‌پور