小型ロボットの群れが海底を地図化する可能性

-UNDATED FILE PHOTO - The US. Navy will search the Atlantic Ocean floor off New York for key flight data and voice recorders from the TWA passenger jet that crashed July 17, the Pentagon said July 18. This side-scan sonar array shown in file photo is similar to a device that may be used in the search. - PBEAHUMVSCD
A global competition will challenge teams to create deep sea robots to explore the ocean floorImage: REUTERS/Bobby Yip
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人類は優れた探検家です。月面に足跡を残し、火星にロボットを送り込んできました。しかし、ずっと身近なところに、広大でほとんど未踏の領域があります。海の底です。実際、海底よりも火星の表面のほうがよく知られています。

Image: Shell Ocean Discovery XPrize

世界規模のコンテストが、こうした状況を一変させようとしています。

発見の世界

数十億ドルがかかるとしても、月面の探査は海底探査よりずっと容易です。数百メートル潜ると、海の水圧は驚くほど大きくなり、最も頑丈な海洋船でさえ耐えられないからです。

海は極端な温度にさらされる世界でもあり、深海は驚くほど暗いのです。

Shell Ocean Discovery XPRIZEは、この未知の世界を探査するようチームに呼びかける世界規模のコンテストです。

深海をより速く、より安全に、より低コストで探査する方法を見いだしたチームには、700万米ドルの賞金が贈られます。

さらに、米国の科学機関である米国海洋大気庁(NOAA)が資金を提供する100万ドルの賞金も用意されています。化学センサーと生物センサーに画期的な進歩をもたらしたチームが対象です。

深海ロボット

世界各地から集まった19チームがコンテストの準決勝に進出しました。

Image: チーム・アルゴノーツ

その中には、ドイツのチームもあります。同チームは、群れをなす5台の自律型水上・水中ビークルを設計しました。広い範囲を素早く地図化できます。

チームによると、適切な深度にビークルを自律的に展開する「まったく新しい技術的アプローチ」を採用しています。各ビークルはソナー技術を使って地図を作成し、それらをつなぎ合わせて1枚の大きな地図にします。また、ビークルにはカメラが搭載されており、LEDライトで照らすことで真っ暗闇でも撮影できます。水上ビークルは深海ビークルと通信し、基地まで戻します。仕組みはこちらでご覧いただけます。

日本のチームは、無人ロボットビークルの編隊を考案しました。収集したデータは衛星経由で基地に送信されます。自律型水上ビークル(ASV)と、これに連携する複数の自律型水中ビークル(AUV)を組み合わせています。水中ビークルは、非常に高速で広大な海底を調査します。

Image: チーム黒潮

デューク大学のチームは、大型の空輸ドローンで回収可能な潜水ソナー・ポッドを投下する計画です。ポッドは定期的にデータを、専用設計のブロックへ送信します。

Image: デューク大学

フランスのチームは自然から着想を得て、ミツバチの行動を模倣して深海を地図化・探査する小型ロボット潜水艇を設計しました。「マリン・ビー」は、「巣箱」と呼ばれる自律型水上船を拠点に活動します。

100万ドルの追加賞金

NOAAが資金を提供する追加の100万ドルの賞金は、生物・化学的な信号を発生源までたどり、海中の特定の物体を「嗅ぎ分ける」技術を含むプロジェクトが対象です。

第1ラウンドはすでに始まっており、来年初めに終了する見込みです。技術成熟度を評価する試験で、各チームへの現地訪問が行われ、11の主要な測定基準に照らして審査されます。

当初、チームはプエルトリコ南岸沖の水深2,000m、面積500 km²の試験区域で設計を披露する予定でした。しかし、ハリケーン「イルマ」と「マリア」が甚大な被害をもたらしたため、実施できなくなりました。

審査員団は今後、各競技チームの「地元」を訪問し、ソリューションの技術成熟度を調べます。

第2ラウンドでは、チームは後日発表される場所で、深海の実環境における厳格な試験を通じて技術を実証する機会を得ます。

海底には何があるのでしょうか?

なぜ海底を地図化したいのでしょうか。その理由の一つは、単純にそこに何があるのかを知りたいからです。

しかし、資源が急速に枯渇する世界において、海底は新たな貴重な資源となる可能性もあります。世界経済フォーラムの報告書によると、深海底にはさまざまな貴重な鉱物や金属があり、水中の尾根や海山、堆積物の中に水深5,000mまで隠れています。

Image: PharmaSea

さらに、海洋は、がん治療薬や抗生物質など、新たな医薬品の供給源になる可能性があります。たとえば欧州連合は、深海採取装置、ゲノム解析、化学情報学、データマイニングを活用して生物サンプルを収集・スクリーニングするコンソーシアム「PharmaSea」に資金を提供しました。

途方もない課題

コンテストの主催者は、「大胆な目標」を掲げていることを率直に認める一方、そこから生まれる最先端技術は革命的なものになると述べています。

「Shell Ocean Discovery XPRIZEの第1ラウンドの試験は、深海の謎をより深く理解するためのさまざまな技術の開発を加速させるうえで、一歩前進となります」と、賞金責任者であり、XPRIZEの地球・環境チームのシニアディレクターを務めるジョティカ・ヴァーマニ博士は、プレスリリースで述べました。

賞金は2018年12月に授与される予定で、地球の大きな謎の一つについて、近いうちにさらに多くのことが分かるかもしれません。

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