Oi: Rastreando 50 anos de inovação oceânica

A Marine Technology Reporter publicou um suplemento para celebrar o 50º aniversário da Oceanology International. Foto: MTR

Enquanto a Oceanology International celebra seu 50º aniversário, a Marine Technology Reporter explora meio século de desenvolvimento e descoberta de tecnologia submarina. A Oceanology International Americas acontece de 25 a 27 de fevereiro de 2019 em San Diego.

Quando a Oceanology foi lançada em 1969, na estância balnear de Brighton, o mundo era um lugar muito diferente. Para começar, Brighton era o lar dos mods e roqueiros, que se enfrentavam na elegante orla marítima da cidade. A moeda britânica incluía xelins e centavos e o homem ainda não pusera os pés na lua.

Mais crucialmente, para o emergente mundo oceanográfico e hidrográfico subaquático, a empolgação que vinha se desenvolvendo na última década sobre o que a exploração das profundezas poderia oferecer, por meio de Jacques Cousteau, estava começando a ser aplicada em uma nova indústria, o Mar do Norte. exploração de petróleo e gás. As possibilidades de novas indústrias, como mineração de águas profundas e habitação no fundo do mar, também estavam sendo discutidas.

Meados do século viu a primeira descoberta de gás no Mar do Norte, seguido, um ano depois, em 1966, pela fundação da Sociedade de Tecnologia Subaquática. Uma indústria nasceu. Apenas três anos depois, Oceanology também. Donald Brooks, da BPS Exhibitions, foi seu fundador, lançando o espetáculo no Hotel Metropole, à beira-mar de Brighton - uma pilha de vários andares que foi reformada no início dos anos 1960 para incluir uma sala de exposições e um cassino, o primeiro do Reino Unido.

O primeiro show atraiu cerca de 600 pessoas, expositores e visitantes, incluindo o político trabalhista britânico e ministro da Tecnologia, Tony Benn (foto à direita abrindo o evel inaugural). Entre os primeiros visitantes da exposição estava Marty Klein, que foi fundamental para levar a tecnologia de sonar de varredura lateral para o mercado comercial. "Havia muita empolgação com os oceanos", diz ele. “As cidades submarinas iriam alimentar o mundo. As pessoas estavam construindo submersíveis tripulados para explorar as profundezas. As empresas aeroespaciais estavam construindo submersíveis, como Lockheed, North American, Rockwell e Westinghouse. ”

Muita coisa havia acontecido nos anos anteriores, lembra Kevin Hardy, que trabalhou na Scripps Institution of Oceanography de 1972 a 2012, a partir da invenção de pingers e até o-ring - um pequeno componente, talvez, mas que trouxe uma quebra por melhorando a confiabilidade do selo. A invenção francesa e a comercialização do Aqua-Lung proporcionaram aos cientistas acesso sem precedentes a seus súditos submersos e a marinha dos EUA, após a Segunda Guerra Mundial, estava investindo em oceanografia.

“A Marinha dos EUA havia financiado a maior parte do desenvolvimento da tecnologia ROV na década de 1960, incluindo o chamado 'Veículo de Recuperação Submarina Controlado por Cabo' (CURV)”, lembra Jack Jaegar, que trabalhou na Hydro Products e foi líder em Sociedade Marinha de Tecnologia. "Isso criou a capacidade de realizar operações de resgate em águas profundas e recuperar objetos do leito oceânico." A Plataforma de Instrumentos Flutuantes (FLIP) do Escritório Naval de Pesquisa dos EUA tornou-se famosa na época e o habitat subaquático SEALAB II estava em operação na costa da Califórnia.

Ao mesmo tempo, Loran-C ainda estava sendo usado para navegação - ainda havia muito espaço para melhorias. “As baterias de célula de mercúrio da Mallory do início dos anos 70 eram maiores que uma lata de refrigerante e pesada. Se eles derramarem demais, eles se abrem e o mercúrio líquido escorre, ”diz Hardy.

O sorteio global da exposição da Oceanology International ficou evidente desde o início. Imagem: MTR

Na primeira Oceanologia, havia muitas pessoas interessadas em se envolver nessa melhoria e que tinham acabado de começar suas próprias empresas, como Ed Curley, que fundou a EPC Labs, tendo trabalhado na EG & G (como Klein, que deixou para formar a Klein Maritime Industries) , lembra Klein. Eles estavam à beira do que seria um boom: o petróleo do Mar do Norte havia sido descoberto naquele mesmo ano, após a descoberta de gás em 1965. “Eu e outros estávamos ajudando a mapear o fundo do mar para plataformas e oleodutos, enquanto, em segundo plano. , fornecendo equipamentos para defesa e construção naval, etc. ”, diz Klein.
O desenvolvimento do sistema eletrônico e de um novo sistema de posicionamento global (GPS) os estimularia. De fato, o advento do GPS revolucionou a navegação. Embora rudimentar na época, em comparação com, foi um abridor de olhos para aqueles que conseguiram experimentá-lo. “Eu me lembro do nosso primeiro sistema de navegação por satélite, com uma fita preta que alimentava uma máquina para ser alimentada manualmente na próxima”, diz Hardy. “Nós nos sentimos parte da Era Espacial, sabendo que um satélite em órbita estava se comunicando diretamente conosco enquanto estávamos no horizonte da terra.”

Para outros, a transição não foi tão fácil. Em Wimpey, o foco estava na navegação usando o posicionamento baseado em rádio. Sua tecnologia estava em todos os principais campos de petróleo e gás, diz Ralph Rayner, atual presidente do evento, que atende a Oceanology desde 1983, como visitante e desde que expôs com a Wimpey Laboratories, depois a Wimpol, antes de se tornar parte da Fugro. . "Mas a tecnologia foi completamente deslocada ao longo de um período de apenas dois anos, como a introdução dos satélites NavStar e o que se tornou GPS", diz ele.

Os anos do boom: evolução tecnológica
Enquanto isso, a indústria do Mar do Norte prosperou e tecnologia oceanográfica e submersível - com base nos desenvolvimentos que vieram antes - avançou para atender a essas novas demandas. “Com base em tecnologia como a CURV, a indústria de petróleo e gás offshore criou os ROVs da classe trabalhadora para auxiliar no desenvolvimento de campos de petróleo offshore”, diz Jaeger. "Mais de uma década depois de serem introduzidos pela primeira vez, os ROVs tornaram-se essenciais na década de 1980, quando grande parte do novo desenvolvimento offshore excedeu o alcance de mergulhadores humanos."

Em 1980, a Spearhead Exhibitions, dirigida por David Stott, que fundou a revista Hydrospace em 1967, e depois iniciou a Offshore Europe em Aberdeen, viu o potencial da Oceanology e comprou-a. À medida que os anos 80 ofereciam um boom para empresas focadas em oceanografia e embaixo d'água, elas, por sua vez, ajudaram, com a orientação de David, a aumentar o show. Oceanology - e os bares de Brighton - eram o lugar para se estar, tanto para fazer negócios quanto para se divertir. “Eu me lembro de algo que Bob Barton disse certa vez em Brighton: 'As pessoas continuam me dizendo o quanto eu envelheci; Obviamente, não ocorreu a eles que eu fiz tudo isso envelhecer esta semana ”, disse Astrid Powell, editora da International Ocean Systems, lembra Versha Carter, que trabalhou em Oceanologia de 1996 a 2002, como gerente de projeto e depois diretor.

OS PIONEIROS
O inventor de sonares de varredura lateral Marty Klein (à direita) é um ícone da indústria, envolvido nos eventos do setor na época e agora. Fotografado aqui Klein fala com a equipe de ROVs da Arábia Saudita para todas as mulheres durante o evento internacional MATE de 2017. Foto: MATE II

"Foi um momento fabuloso e foi muito emocionante", diz Stott, que se aposentou em 1999, mas ainda é um membro do SUT. “Muitas pessoas voltaram ano após ano para Brighton, todos os anos com novas e excitantes tecnologias. Melhorias em eletrônica e computação ajudaram a impulsionar avanços. Foi um show social, mas muitos negócios foram feitos. ”

“Você foi a partir do final dos anos 1960, com uma grande ênfase na intervenção tripulada no oceano, com sistemas de mergulho submersíveis, mergulho profundo e os primórdios da indústria de petróleo e gás do Mar do Norte se movendo muito rapidamente”, acrescenta Rayner. “Mas houve uma mudança profunda ao passar de sistemas tripulados para sistemas operados remotamente. Sistemas tripulados, como eram, não desapareceram, mas foram muito reduzidos e deslocados por tecnologias amplamente tornadas possíveis por mudanças na eletrônica; sendo capaz de conduzir os ROVs, sendo capaz de colocar sistemas de controle. E então houve uma evolução correspondente na detecção.

“Houve também uma transição profunda com transistores e circuitos integrados, iniciativas que vieram de fora da indústria, mas tornaram novas coisas possíveis; dispositivos de baixa potência e longa duração para medir tudo e qualquer coisa no oceano e a interação de todas essas tecnologias, como tudo isso veio junto. ”

Hardy relembra as mudanças na eletrônica: “Meu primeiro semestre de faculdade incluiu uma aula chamada 'Teoria da regra do slide'”, diz ele. “'Calculadoras' eram grandes coisas de heavy metal. O HP-35 explodiu a mente de todos, depois seus orçamentos. A eletrônica discreta tornou-se integrada em pequenos chips com uma função específica, e o design lógico ficava lado a lado com a eletrônica discreta da velha escola. Os novos circuitos integrados funcionavam em baixas tensões com corrente mínima. Os instrumentos começaram a encolher como resultado, enquanto a capacidade de resolver e registrar os dados se intensificou. A idade de ouro da mecânica estava tendo alguns de seus reinos atribuídos ao mundo em expansão dos dispositivos de fluxo de elétrons. Alguns favoreceram circuitos de 'pressão protegida', outros favoreceram 'pressão compensada'. Cada um tinha suas listas do que funcionava e o que não funcionava.

O crescimento da Oceanology continuou nos anos 90. seu programa de conferências cresceu rapidamente, com mais de 135 trabalhos, enquanto a exposição teve mais de 500 expositores. Em 1999, Spearhead decidiu levar o show para o exterior e o Oi Pacific Rim foi lançado em Cingapura, e voltou a funcionar em 2001, mas depois caiu. Em 2001, a Oi America também foi lançada, com um show em Miami e outro em Nova Orleans em 2003 (quando uma banda de marcha fúnebre em Nova Orleans foi contratada para percorrer as salas de exibição…), antes de ser dispensada. Apesar da falta de sucesso nesses shows, para Carter, a experiência significou conhecer e trabalhar de perto com Don Walsh, um dos poucos a ter visitado as profundezas da Fossa das Marianas, ao lado de Jacques Piccard, e então Oceanógrafo da Marinha dos EUA e mais tarde Chefe Cientista da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA, Rick Spinrad.

A ciência oceânica também continuou a se desenvolver e se expandir. Houve melhorias no sensoriamento do oceano - incluindo quantos dados estão sendo coletados, sua qualidade e, em seguida, o que pode ser feito com isso por meio da modelagem computacional. Jaeger destaca os desenvolvimentos nas medições de salinidade e velocidade do som, inicialmente feitas principalmente por meio de servo-sistemas analógicos ou condicionamento de sinais analógicos e transmissão de dados, implantados principalmente a partir de vasos de superfície. Desde então, os BathyThermographs (XBTs), que são expansíveis, surgiram e os dados globais em larga escala também estão sendo coletados por meio dos flutuadores da Argo, diz ele. Em vez de depender de navios de pesquisa dedicados, navios de oportunidade estavam começando a ser usados e novas plataformas desenvolvidas, como veículos rebocados ou autônomos.

Vintage Valeport - um exemplo da brochura inicial do Braystoke Impeller. A Valeport também comemora seu 50º aniversário em 2019.

Novos materiais também causaram impacto. "Materiais de engenharia, especialmente plásticos, fizeram avanços maravilhosos", diz Hardy. “PEEK, fibra de vidro, delrin e uma série de outros se tornaram tão comuns na oficina de máquinas Scripps quanto os alumínio de grau marítimo. Cordas sintéticas, de nylon e polypro, a Kevlar e Spectra, tornaram o trabalho no mar um pouco mais gentil. ”
Em 2000, a Oceanology trouxe 6.146 visitantes e 600 empresas expositoras. Mas, enquanto o lado social da Oceanologia ainda estava crescendo, o espaço da conferência não era mais adequado para a quantidade de visitantes que o programa atraía. Em 2002, uma decisão importante foi tomada; para mover Oceanologia de Brighton.

"Foi um movimento muito difícil", diz Carter. “As pessoas não chamavam isso de Oceanologia, eles chamavam de 'o espetáculo de Brighton'.” Mas, enquanto aqueles que tinham bons espaços de exposição estavam felizes em ficar em Brighton, havia muitos que se perderam no “coelho” do Metropole. espaços de exposição. O Metropole, tendo se empenhado em desenvolver seu negócio de conferências nos anos 1960, estava agora menos interessado e o espaço estava se tornando obsoleto. Enquanto isso, um novo local estava sendo construído - o Centro EXCEL em Londres - com seu próprio cais, para que as embarcações pudessem estar no local, como parte do show.

Uma perda foi a cena social que Brighton ofereceu. Enquanto o evento Cerveja no Cais só durou alguns anos, rapidamente se tornou imensamente popular com, um ano, alguém fazendo uma cópia exagerada dos ingressos limitados e escrevendo X 10 em uma tentativa de atrair mais pessoas. "Foi traumático para muitos na época", diz Carter. “Muitos frequentavam os mesmos bares e restaurantes há anos e anos, mas foi por motivos emocionais que eles quiseram ficar. O bar no Metropole estaria ocupado com todos até as primeiras horas. Era um lugar especial. ”Uma forte comunidade de personagens se desenvolveu lá, muitos dos quais participaram de todos os eventos. “Era uma comunidade relativamente pequena no começo, era possível conhecer muito bem todo mundo, e esses personagens estão juntos, alguns por 50 anos”, diz Rayner.

Depois de ajudar o show a se mudar para Londres, Carter foi embora. Mas ela tem muitas boas lembranças, incluindo encontros com Walter Monk e Sylvia Earle. “Eu conheci muitas pessoas ao longo dos anos com tanta paixão, muitas apenas começando suas empresas com uma idéia e conseguindo chegar ao show e depois ver a sua ideia disparar. Eles deviam seu sucesso ao show ”, diz ela.

O show continuou para Rayner, no entanto, que se tornou presidente do conselho em 2002, e tem estado fortemente envolvido desde então. “Tem havido muitas mudanças tecnológicas e estamos passando por muito mais agora”, diz ele. Em alguns casos, a tecnologia mudou tão dramaticamente que é completamente superada a anterior. "Houve alguns marcadores de lugares reais, como os primeiros instrumentos de gravação autônomos e os primeiros programas reais em escala global para usá-los, principalmente o programa Argo", diz ele. “Essas observações in situ agora também se integraram aos sistemas globais de observação por satélite, avançando ainda mais como os oceanos podem ser observados.”

“Meu primeiro semestre de faculdade incluiu uma aula chamada 'Teoria da Regra de Slide'. As calculadoras eram grandes coisas de heavy metal. O HP-35 explodiu a mente de todos, depois seus orçamentos. "- Kevin Hardy. Foto cedida por Oceanology International

Oceanology International evolui também
Dois anos depois de se mudar para a EXCEL, Spearhead vendeu a Oceanology para a Reed Exhibitions, uma iniciativa que faria o evento se expandir e se internacionalizar. Na década de 2010, o show mais uma vez começou a se internacionalizar. A Oceanology em Londres viu 7.728 participantes de 70 países em 2012. Em 2013, a Oceanology International lançou a OI China em Xangai. Londres continuou a crescer, com mais de 8.000 visitantes em 2014 e, em 2017, a Oceanology International North America (agora chamada Oceanology International Americas) foi lançada no Centro de Convenções de San Diego, Califórnia.

Oito anos atrás, Rayner estava por trás do lançamento de uma nova inovação, o programa Catch the Next Wave. Foi introduzido para incentivar a fertilização cruzada de tecnologia de um setor para outro, como o setor médico, automotivo ou aeroespacial no setor marítimo. Já viu inovações, como a ciência dos materiais, introduzidas no setor marinho. “É reunir pessoas que normalmente não trabalham juntas”, diz Rayner.

A tecnologia também continuou a evoluir. Mais recentemente, nos últimos cinco anos, houve uma revolução nos sensores, físico-oceanográficos e biológicos, como a espectroscopia in-situ e técnicas de “E-DNA” (DNA ambiental), diz Rayner. "Houve um surgimento de toda uma gama de técnicas não possíveis cinco anos atrás."

Há também aqueles para quem o Excel foi sua introdução à Oceanologia. A primeira Oceanologia de Justin Manley foi no Excel e ele lembra a exibição no cais das embarcações. Mas, mesmo entre 2002 e agora, houve avanços. "Eu posso ter um celular na época, talvez tenha funcionado na Europa e, se tivesse, era muito caro e eu não o usava", diz Manley, que é fundador da Just Innovation e que trabalhou no campo de veículos marítimos não tripulados no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Robótica Líquida e Teledyne Benthos. “Agora, em qualquer lugar fora dos EUA, meu telefone funciona.” A miniaturização e acessibilidade da telemetria e do posicionamento de dados por satélite levaram a avanços em seu mundo. “Idéias malucas que tivemos em 2002, para embarcações de superfície não tripuladas, como tentamos chamá-las, não funcionaram. Hoje, eles são ASVs ou USVs (embarcações de superfície autônomas ou não-tripuladas) e são apenas mais uma ferramenta. Naquela época, a idéia de usar um barco-robô para fazer um levantamento hidrográfico e mapear o fundo do mar era difícil, se não impossível. Agora você pode contratar um barco pronto para fazer isso.

Desde 2002, a evolução dos sensores; GPS, sensores de direção, sistemas mecânicos microeletrônicos (MEMS), ajudando as embarcações a entender onde eles estão, tem sido importante, diz Manley, assim como o desenvolvimento de sensores de carga útil. “Nós temos sonar multifeixe há muito tempo, mas era caro, complexo, muito grande e tipicamente embutido no casco de um navio. Esses provedores de instrumentação criaram uma nova onda de sonar digital, circuitos modernos, houve uma evolução nos transceptores e estes diminuíram e tornaram-se, até certo ponto, mais acessíveis.

“A melhoria na autonomia, inteligência artificial, aprendizado de máquina, etc., eles amadureceram. Na década de 1990, você tinha que escrever um arquivo de texto e carregá-lo no computador do robô, apertar um botão e esperar que ele não tivesse um erro de digitação ”, acrescenta. “Agora, para fazer um plano de missão, você lança alguns pontos e diz ir. O software faz todo o trabalho duro de descobrir para onde ir. ”O software de código aberto ajudou nesse aspecto, diz ele, facilitando o acesso a essas tarefas.

Ao longo das décadas, apesar de ter vendido o seu negócio em 1989, e tendo perdido algumas Oceanologies, Marty Klein manteve um olho na indústria. Em 2018, ele foi convidado para a Oceanology pela empresa que agora possui seu antigo negócio, a Klein Marine Systems; Indústrias de Mitcham. "Foi impressionante", lembra ele. “O tamanho e o escopo eram muito maiores que Brighton e houve algumas mudanças drásticas na tecnologia, como o GPS.

A Oceanology International em Londres apresenta uma exposição, uma conferência e demonstrações de tecnologia ao vivo em embarcações ancoradas fora da sala de exposições. O próximo evento em Londres está marcado para março de 2020. Foto: Oceanology International

Quando comecei, tudo foi feito com válvulas e tubos de vácuo e transistores simples. Agora tudo é digital. Todo o mundo do microprocessador aconteceu. Nos anos 60, não havia celulares, nem internet, nem Google. Tudo o que você queria fazer era mais difícil.

Agora existem enxames de veículos autônomos que estão sendo usados para operações de busca, como o submarino argentino perdido. “Isso é excitante. Estamos começando a chegar ao ponto em que você pode trabalhar em casa e colocar algo no rio e ele vai dar a volta ao mundo e você vai segui-lo em seu telefone e qualquer um pode segui-lo em seu telefone ”, diz ele. "Esse mundo está acontecendo e é muito emocionante."

O próximo passo é o uso de sistemas autônomos emergentes. "Essa é a revolução que estamos passando no momento", diz Rayner. “O Xprize está usando sistemas completamente autônomos, lançado em terra e capaz de fazer praticamente qualquer coisa que você queira sem qualquer intervenção. Outra mudança está chegando - alta comunicação de taxa de dados sobre o oceano ”, diz ele. "Isso abrirá dados de baixo custo na superfície do oceano".

Muita coisa mudou nos 50 anos desde o início da Oceanologia. Para começar, o charuto liberal e o consumo de cigarros vistos nos primeiros shows não são mais permitidos em conferências. Os instrumentos científicos oceânicos são agora muito mais precisos, portáteis e cada vez mais autônomos.

"Algumas coisas não mudaram muito", diz Klein. “Eu estava envolvido no batiscafo Trieste. Antes da década de 1960, mergulhou sete milhas na fossa das Marianas. Até hoje, o mergulho em profundidades não foi feito novamente. Neste minuto, não há um submarino que possa ir a 11 quilômetros. Os navios não rolam mais como rolavam e sabem onde estão, mas estar no mar ainda é difícil, ainda é perigoso e complicado. As pessoas estão fazendo cabos com todos os tipos de materiais exóticos, com fibras, mas eles ainda estão usando técnicas que remontam à fabricação de cordas. ”

Um tema que percorreu os últimos 50 anos de Oceanologia foi como fazer uso dos mares e oceanos de uma forma equilibrada. Hoje, isso também está cada vez mais ligado ao gerenciamento do clima da Terra.

"O oceano é parte da discussão sobre o clima", diz Rayner. “Vimos uma revolução de compreensão na forma como o oceano impulsiona o clima e veremos muito mais compreensão disso e do uso operacional desse entendimento na próxima década. Estamos apenas começando a ver a observação oceânica sendo usada de verdade na previsão do tempo, o que não era possível antes devido a restrições na capacidade de computação. Dados, comunicações, computação, todos juntos. ”

Há também um novo impulso, o de uma preocupação com a sustentabilidade e “não estragar os oceanos mais do que temos e que vai impulsionar muitas novas tecnologias”, diz Rayner. A "guerra aos plásticos" está ajudando a aumentar a conscientização pública aqui. "Não podemos evitar a necessidade de explorar os recursos oceânicos", diz Rayner. "O desafio é fazê-lo de uma forma que seja sustentável".

Talvez em outros 50 anos a mesma pergunta seja feita sobre a exploração de recursos em outros planetas, pois, nos dias atuais, também há novas fronteiras. O foco do Catch the Next Wave este ano é muito avançado: como a tecnologia pode ajudar a explorar os oceanos de lugares como a maior lua de Júpiter. "Esses sistemas precisarão ser maciçamente autônomos e principalmente abaixo do gelo", diz Rayner. “Isso, e trabalhar nos sensores que irão para esses dispositivos, é um trabalho que está acontecendo agora. É um grande motivador para inovação. ”

Klein está confiante de que a indústria vai enfrentar o desafio: “Ainda há alguns avanços a serem feitos. Ainda é muito difícil transmitir dados de alta largura de banda através da água. Mas sou otimista. Ainda há um enorme potencial.