LRAUV: Robô de Mapeamento de Derrames de Petróleo Ártico Colocado no Teste

A representação de um artista de LRAUV sob o gelo marinho. Usando sensores fotoquímicos, o robô escaneia a densidade de uma nuvem de petróleo que vem do fundo do oceano. Os objetos vermelhos e amarelos são partes de um sistema de comunicação formado por antenas suspensas sob o gelo de uma bóia instalada no topo do gelo. Gráfico do ADAC.

A bordo do navio de pesquisa, o robô de varredura de óleo 3-D LRAUV está pronto para testar sua nova configuração. Foto pela Guarda Costeira dos EUA.

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À medida que as atividades comerciais de navegação e energia são retomadas na região do Ártico, a perspectiva de vazamentos acidentais de petróleo neste ambiente intocado continua sendo uma preocupação. Em resposta, o Departamento de Segurança Interna dos EUA (DHS) está assumindo a liderança - através da Guarda Costeira dos EUA - para desenvolver um sistema robótico submarino para mapear e informar sobre derramamentos.

"Devido à cobertura de gelo e à tirania da distância, é difícil obter recursos e ativos no Ártico de maneira rápida", disse Kirsten Trego, diretora executiva do Comitê de Coordenação Interagencial da Pesquisa da Polícia de Petróleo da Guarda Costeira. “Com melhores dados em tempo real, estratégias de resposta mais eficazes podem ser desenvolvidas e implementadas.”

Para ajudar a Guarda Costeira a mapear vazamentos de petróleo sob gelo, a Diretoria de Ciência e Tecnologia do DHS (S & T) tem trabalhado em um robô submarino nos últimos quatro anos por meio de um Centro de Excelência do DHS, o Centro de Conscientização sobre o Domínio Ártico (ADAC) da Universidade. do Alasca Anchorage, em parceria com a Instituição Oceanográfica Woods Hole (WHOI) e o Instituto de Pesquisa Monterey Bay Aquarium.
O resultado desta pesquisa é o Veículo Subaquático Autônomo de Longo Alcance da Tethys ou LRAUV, um sistema em formato de torpedo, portátil e com sensores de óleo e recursos de navegação. Este robô pode fornecer dados em tempo real para os socorristas, produzindo e transmitindo mapas tridimensionais de petróleo bruto, diesel, gasolina e derrames de querosene. ADAC testou recentemente esta tecnologia na Califórnia e planeja fazer mais testes este ano e no próximo, incluindo testes sob o gelo.

Conheça o LRAUV
O trabalho no LRAUV começou em janeiro de 2015, a ideia nasceu do estresse causado pelo vazamento do Deep Water Horizon no Golfo do México em 2010, medido com “sensores limitados e plataformas de curta duração”, disse o gerente do programa de C & T Theo Gemelas.
Para ajudar a resolver o problema da duração, o LRAUV - que mede oito anos, tem 12 polegadas de largura e pesa 240 quilos - foi projetado para percorrer 15 dias e 373 milhas sem recarregar baterias, com o mais recente protótipo capaz de percorrer 2-4 pés. por segundo (1-3 milhas por hora), comunicando-se com bóias especialmente instaladas.
Como não há cobertura celular no vasto Ártico, as bóias - equipadas com antenas de altíssima frequência para transmitir dados via satélites - são um componente chave para o sucesso do LRAUV. Quando implantadas, as bóias fornecerão energia solar ou de ondas para recarregar as baterias do robô, uma maneira eficaz de mantê-lo carregado em condições tão remotas.
“Este veículo é o primeiro desse tipo. Anteriormente, não conseguimos caracterizar derrames de óleo com um veículo subaquático sob uma camada sólida de gelo ”, disse o Diretor Executivo da ADAC, aposentado o Major General Randy“ Church ”Kee.
Os pesquisadores simularam um derramamento de óleo liberando um corante verde neon biodegradável de um navio do Monterey Bay Aquarium Research Institute (esquerda), enquanto representantes da Guarda Costeira, ADAC, WHOI, C & T e outras organizações assistiram de outro barco à direita. Foto pela Guarda Costeira dos EUA. LRAUV Colocado no Teste
Em 27 de setembro de 2018, a ADAC realizou um teste em águas abertas de seu protótipo LRAUV em Monterey Bay, Califórnia, com o objetivo de caracterizar um derramamento de óleo e transmitir dados de volta à costa.
“Os pesquisadores nos mostraram como funciona o LRAUV; Este foi o primeiro teste com os sensores de óleo e transmissão de dados em ação ”, disse Trego.
O LRAUV foi equipado com sensores químicos e simulou um derramamento de óleo de um navio “vazando” um corante de mar verde néon não tóxico na água. O corante, assim como o óleo, pode flutuar nos 13 pés superiores da coluna d'água, mas se biodegrada com a luz solar em questão de horas.
"Este teste de água específico foi destinado a verificar todos os trabalhos anteriores no veículo recém-fabricado para caracterizar um derramamento de óleo", disse Kee.
O robô apareceu a cada poucos minutos para transmitir e receber dados do recipiente de controle e verificar sua localização usando conexão celular. Depois de várias horas, o LRAUV examinou com sucesso toda a área e transmitiu os dados para a costa para análise.

Qual é o próximo?
O LRAUV está atualmente sendo preparado para transporte para a WHOI em Woods Hole, Massachusetts, onde o próximo teste será realizado. Os pesquisadores processarão os dados de desempenho de navegação do teste e ajustarão os algoritmos de navegação de acordo com os resultados. Em seguida, a equipe fará três bóias de comunicação e as testará com o robô sob o gelo. A equipe está mirando para realizar o teste debaixo de gelo em um grande lago em New Hampshire, no Eastern Great Lakes, ou no Alasca durante a temporada de inverno.
A ADAC planeja concluir todos os testes rigorosos - incluindo testes sob o gelo - e a construção de bóias de comunicação até o final de junho de 2019.