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你喜欢大海吗?你见过最美的海洋是怎样的?
是这样的?
这样的?
但是,如今,我们看到的海洋却是这样的~
为了改善海洋生态环境,科学家们正在开发海洋环保技术。咱们就来看看科学家们都研制了哪些海洋环保新技术吧~
自动海洋生物分析
自动海洋生物分析器
为了研究真实海洋环境中的生物,美国研究人员开发出自动海洋生物分析器。这种仪器的外观像是一个柱状的钢罐。罐内相当于一个小型实验室,集成了多种生物芯片,可以快速分析所采集生物的相关信息,包括身体结构、细胞构造、蛋白质组成、DNA种类等。
钢罐中的仪器还能在不同地点和深度收集海水水样,对海水的化学成分进行分析。科学家通过分析海洋生物的分布情况及生理构成,再结合海水水样分析结果,就可以了解海洋生态环境及污染情况,以便采取合理的应对措施。
海洋观测系统示意
海洋观测系统
为了更好地监测海洋环境,美国国家科学基金会和海洋规划协会正在建造庞大的海洋观测系统。这个系统的主要组成部分是水下传感网络,在近海、公海、和海底等位置观测诸如气候变异、海洋环流、海洋酸化等复杂的海洋过程。
这个系统还包括可遥控操纵的潜水机器人、水下取样器和通信网络。潜水机器人能够进入比潜水艇下潜深度更深更远的海洋,水下取样器能够以每分钟一次的频率进行采样,通信电缆将这些现场实验数据直接连接到陆地上的计算机,海面上浮标采集的数据则通过高速网络发送到卫星。如果这个监测系统一旦建成并投入使用,可以更好地监测海洋生态环境。
太阳能双体船
太阳能舰船
2012年5月4日,世界首艘太阳能动力双体船——图兰星球太阳号完成环球之旅。该船是目前世界上最大的全太阳能动力双体船,它的甲板上铺设了537平方米的太阳能电池板,为船体两侧配备的4个电动马达提供能量。
世界上多个国家都在开发太阳能舰船,而图兰星球太阳号是第一艘完成环球旅行的全太阳能舰船。在整个全球巡航中,这艘双体船的温室气体排放量差不多为零。它的成功说明了利用绿色舰船进行远洋旅行的可行性,如果逐步推广类似的用绿色能源驱动的舰船,就可大大减少油污和噪声对海洋生态环境的污染。
鼩鼱机器人
鼩鼱机器人
现在的水下机器人往往需要照明工具来探测深海环境,然而探照灯一亮,周围的不少动物早就吓得逃跑了,不能探测真实的生态环境。英国设计出一种可以探测深海幽暗环境的鼩鼱机器人。
鼩鼱机器人不需要照明灯,它在海底高速前进时通过胡须的振动收集对象的位置、形状和质地等环境信息,然后将这些信息存储在其内存中。除了探测深海环境外,这种机器人也可以在战场、灾区等视野受限的环境中工作。
海水锂电池
海水锂电池
美国研究人员研制出一种海水锂电池,这种电池的关键之处是可以包裹锂的电解质薄膜,这种膜可以让海水与锂慢慢接触而发生反应,不会出现燃烧甚至爆炸的危险。在海水锂电池中,每千克锂足以产生1.3千瓦时的电力,而当前等量的锂离子电池只能生产出0.4千瓦时的电力。
研究人员表示,有了可以接触海水的电池后,海上舰船就可以逐步采用混合动力发动机,甚至采用纯电动发动机,可大大降低燃油发动机对海洋的污染。
有了这些环保技术,相信未来,人类赖以生存的海洋环境会得到好转,让海洋生物拥有一个干净而美丽的家园。
海洋机器人专业课程有哪些
神奇而玄妙的大海,有时水光潋滟,旖旎多姿,但转瞬之间也可能浊浪排空,惊涛拍岸,肆虐的大海会严重威胁潜水人员的生命安全。此外,恶劣的海洋环境、复杂的海况也对潜水人员设下了重重险阻。所以人类十分盼望海洋机器人问世,期待着海洋机器人去攻占海底龙宫的每一个角落。现代科学的发展,已经使制造机器人的理想变成了现实。
世界上第一个设有通讯系链、能够独立工作的海底机器人“逆戟鲸”号是美国研制的。它有5台微型处理机,有着装有5000张胶片的自动摄像机,有着非常完善的声纳装置声脉冲发送器、频闪器以及传感器等设施。这架机器人重2.9吨。它不需要海面工作人员“指导”其行动,但是如果遇到障碍物、摄像机失灵或电路中断等情况发生时,它还得与海面联系,因此,这架机器人在水下工作时每隔10秒钟就向工作船报告一次它的行踪及工作状态。这些报告都在工作船的示波器上显示出来,工作船上的人员可随时了解机器人工作的深度、方向、水温及发动机工作状况,必要时,工作船还可以发出控制指令,例如发动机、摄像机和录音机的关闭、镇重块的释放等。
这架机器人虽诞生不久,却立下了赫赫战功。它潜水达130多次,最深处到达海底5300米;曾在几百平方英里的太平洋洋底遨游览胜,拍下了那里的全部海底地形图;它也曾探察过意大利海岸附近的海底火山的概貌;连沉在9000英尺深处的一只可口可乐罐头盒子都没有逃出它的火眼金睛。
现在,日本又出现了海洋气象观测机器人。海洋观测机器人系统由海上浮标气象观测站和地面无线电接收中心组成。它能够在环境十分恶劣的大洋上全年实施无人化作业,并及时向地面通报观测和搜集到的气象数据资料。机器人的浮筒部分为钢质,直径达10米。立于浮筒中央的塔杆高出海面7米多,塔杆上装有气象观测器。这种机器人可用测链、钢缆和重达500多千克的铁锚牢牢地系留在水深数千米的海洋上。它的电源由空气湿电池和强碱蓄电池联合提供。这种机器人每三小时自动通报一次观测情况。观测的主要项目有风向、风速、气压、气温、日照量、水温、含盐量、流向、流速和波浪等。它先把观测到的气象和海况资料转换为数字,而后通过无线电装置自动播发出去。机器人发出的电波,由设在地面的无线电接收中心接收,然后再输入信息转换系统通报给有关部门。
日本又在继续研制一种根据指令可在海上自行移动的浮游气象观测机器人,以便更加全面地搜集海洋的各种气象和海况资料。
海洋机器人是由海洋深潜器发展而来的。海洋深潜器到目前为止大致经历了5个阶段,其中前4个阶段都是载人的。第五代深潜器是无人深潜器,多数是系缆的,少数是无缆的,都由水面工作母船来遥控。第五代深潜器实际上已经进入了海洋机器人阶段。海洋机器人也分为缆控海洋机器人和无缆遥控海洋机器人两种类型。至于怎样对海洋机器人更好地进行水下遥控,现在还有许多问题等待人们去研究。
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海洋机器人专业介绍
海洋机器人专业培养具有良好的思想道德素质、人文科学修养和创新意识,适应社会经济发展与国防建设需要,德、智、体全面发展,具有扎实的人工智能、控制、力学基础,掌握海洋机器人基本理论和专业知识,具备从事相关行业工作所需技能,能够胜任海洋机器人研究、设计、建造等工作的一流工程师、行业领军人才和科学家。
该专业毕业生主要从事人工智能方向研究与工作,就业面极宽。毕业生中大多数到北京、上海、武汉、大连、青岛、天津、广州、深圳、南京都等地的研究所、国企、外资及合资企业和政府机关工作。
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